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材料強度学を学んでいます。降伏応力と弾性限はどう違うのですか？

  • 質問者：モバイルメール
  • 質問日時：2009-10-25 14:55:26
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回答

ほとんどおなじですが、弾性限＜降伏応力　です

  • 回答者：匿名 (質問から3時間後)
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回答

ほぼ、同等ですが厳密には弾性限＜降伏応力の力関係になります。

  • 回答者：匿名 (質問から49分後)
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回答

どの鋼種でも当てはまるわけではありませんが、とりあえず弾性限≒耐力、降伏応力と考えて構いません。弾性限は０.００１～０．０５％までの範囲の永久歪みが生じるような弾性変形の限度のことをいいます。

よく例題でも使われますが鉄鋼材料以外だと明確な「直線の折れ曲がり点」が存在しない場合があります。そのようなケースでは便宜的に「オフセット法」という方法で降伏応力を決定します。

参考までにその場合の求め方は以下の通りです。

（１）原点を通る接線を引く
（２）オフセットひずみを決める（ひずみの値で0.2%を使う）
（３）応力歪線図の横軸のオフセット歪の位置（0.2%）から先ほどの接線と平行に直線を引き，応力歪線図との交点を求める
（４）この交点における応力を「降伏応力」とする

この方法で求めた降伏応力を「0.2%オフセット耐力」とよんでいます。「弾性限」は応力値で表示する場合が多いので0.2%オフセット耐力を使えばいいと思います．その際は必ず「0.2%オフセット」を明示しなければいけません。

弾性という性質も厳密には3つの考え方によりそれぞれ定義が異なり、弾性限の決定の仕方についても明確な方法がないので非常に理解するのは難しいですね。

頑張ってください。

  • 回答者：匿名 (質問から49分後)
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回答

対象が金属材料であるとして、ほとんど同義ですが、以下の違いがあります。

降伏応力：　材料が降伏するときの応力。降伏点が明確でない場合には、除荷後の残留ひずみが0.2％となる応力（0.2%耐力）を降伏応力として用いる（降伏点が明確な鉄等の材料でも、降伏応力まで負荷すると0.1％程度の残留ひずみが発生する）。→工学的に用いている降伏応力まで荷重を負荷すると、厳密には材料に微小な塑性変形が生じるが、通常の使用の範囲では問題ないレベル。

弾性限：降伏応力まで負荷すると微小な残留ひずみが発生するが、その直前までの負荷ならば、残留ひずみは生じない。残留ひずみ（塑性ひずみ）が０である限界を「比例限」というが、測定が非常に困難であるため、除荷後の残留ひずみが0.03%となる応力を弾性限と定義して用いることが多い（分野によっては0.03%以外の残留ひずみ値で定義されることもある）。

と言ったところで、　比例限＜弾性限＜降伏応力　です。

===補足===
補足です。通常の設計では降伏応力を用いて塑性変形の有無を評価しますが、0.2%程度の局所的な残留ひずみも許容できない場合には、比例限を用いて設計します。まあ、比例限を使うのはバネ等の分野以外では稀だと思います。

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回答

降伏応力：鋼のように、ある時点までは伸びても元に戻る（バネ）のような素材で、ある点を境として、戻らなくなる時点の応力

弾性限：アルミのように柔らかくて、伸びる金属等の場合、同様に力を加えて行った場合、その伸びの特性／カーブが全く異なるが、とりあえず、上記の降伏点に相当する点を弾性限として呼び、０．２％のひずみが残る点の事

  • 回答者：説明が難しい (質問から23分後)
  • 2
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参考になり、満足しました。回答ありがとうございました。
お礼コメント

明快でな説明をありがとうございました！

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