応力・歪


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応力
  • 応力
    物体への作用力量・方向

  • 応力度
    引張・圧縮・せん断荷重における単位面積毎の応力
    • ρ[N/mm 2 ]:応力度
    • W[N]:作用応力
    • A[mm 2 ]:作用面積
      算出式:
      \rho=\frac{W}{A}

  • 曲げ応力度
    曲げ荷重における応力度
    • σ[N/mm 2 ]:曲げ応力度
    • M[Nm]:モーメント
    • Z[mm 3 ]:断面係数
      算出式:
      \sigma=\frac{M}{Z}


  • 引張荷重に因る応力に伴う変形、下記にて状態を示唆
    • 比例限度:応力・歪の比例上限
    • 弾性限度:荷重の除去に因る変形の復元上限
    • 降状点:特定応力における歪の急増領域
      • 上降状点:降状点の応力上限
      • 下降状点:降状点の応力下限
    • 限界強さ:最大荷重時の応力
    • 破壊点:応力の低下に伴い破断、歪の上限

  • 材料固有の歪
    下記に対し降状点が不確定
    • アルミニウム

ボルトの所要性能
  • 許容応力
    • σ[N/mm 2 ]:許容応力
    • E[N/mm 2 ]:引張強さ、破断前の作用応力上限
    • S:安全率、破断前の最小負荷、安全運用における最大負荷の比
      算出式:
      \sigma=\frac{E}{S}

  • 所要断面積
    • P[N]:荷重
    • A[mm 2 ]:断面積
      算出式:
      \sigma=\frac{P}{A}
      A=\frac{P}{\sigma}

  • 規格選定
    • d[mm]:直径
      算出式:
      A=\pi\left(\frac{d}{2}\right)^2
      d^2=\frac{4A}{\pi}
      d=2\sqrt{\frac{A}{\pi}}
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