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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:金属の圧縮について)

金属の圧縮強度の強さについて

2023/10/18 16:26

このQ&Aのポイント
  • 金属の圧縮強度が引っ張り強度よりも強い理由
  • 金属の原子的な特性に焦点を当てた説明
  • 圧縮が引っ張りよりも強いメカニズムの詳細な解説
※ 以下は、質問の原文です

金属の圧縮について

2011/05/16 00:14

金属の圧縮についてなのですが圧縮強度は引っ張り強度より強いのはなぜなんでしょうか?原子的に教えてください

回答 (12件中 6~10件目)

2011/05/18 08:10
回答No.7

私も参加。 基本は、ohkawaraさんやmytecさんの意見に同意します

下に、圧縮強度,引張強度,せん断強度を抜き出して比較してみました
SS400-σc=400 σt=400   、σs=0.8σt
S25CN-σc=440 σt=440   、σs=0.8σt
FC250-σc=950、σt≒300  、σs=250≒3σt
ひのき- σc=39.2、σt=117.7、 σs=7.4≒0.063σt
+++++
というのは、荷重が圧縮でも引張でも初めにせん断力によって破壊が始まりそこ
から亀裂→破壊となるようです。特にせん断に弱い木材を圧縮するとせん断力が
最大となる45°で実際に破損するようです。また、金属でも同様に原子的には、
そのようなことが起こっているのではないかなっと想像できるのですけど。。

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2011/05/17 22:48
回答No.6

質問者さんの意図をどうとらえ、どう回答すべきか?
皆さん相当苦心されておれるご様子。

原子レベルと問われると基本的には何となく解っていても具体的には学者でもないと説明は困難だと思われるし 私もとてもそんなレベルにはない

一般的な金属での設計上は 圧縮強度≒引張強度 と考えるだろうし
圧縮力≒加重と置き換えれば座屈や曲げの応力を考慮するところとなり
圧縮強度はあまり考慮されないと思う。

圧縮強度>引張強度となる金属の代表格は鋳物だろうが
これは組織の結合による構造的な特徴と思う。
コンクリートなどは圧縮強度は強いが引っ張りには弱い構造(結合)と同じ

航空機の部材で使われるハニカム構造みたいに材質によらず構造的に
圧縮を含めた強度は大きく変わる。
家を建てる時の木材の使い方を見ても理解できると思う


いきなり原子的ではなく
原子的<分子的<構造的(組織) の順で結合状態を検証するのが順当ではと考えます。

2011/05/17 08:35
回答No.5

例えばこんな考え方はどうでしょう。

パチンコ玉のいっぱい入った箱があります、床にぶちまける事は出来ますがより小さな箱に入れるのは難しい。
原子間距離には固有の制限があり一定半径以下に近づけない。

2011/05/16 22:01
回答No.4

金属に限定したお問い合わせなので、脆性材ではなく延性材と考えます。
材料が弾性領域では、応力が圧縮であっても引張であっても、方向の違い
はあっても材料の挙動に大きな違いはないものと思います。

従って、降伏点の応力は圧縮でも引張でもほぼ同等と扱うものと思います。

しかしながら、降伏点を超えて力を掛けた場合、圧縮と引張では大きく挙動
が異なります。

圧縮では材料が潰れることで、応力が加わる断面積が増加します。一方、引
張では材料がくびれることで断面積が減少します。この事実は、真の応力は
圧縮では降伏点以降減少傾向があるのに対して、引張では増大傾向があるこ
とに対応します。

降伏点の強さの比較ではなく、最終的に破壊する強さの比較であれば、上記
のような説明ができそうに思います。

原子レベルのミクロな説明ではなく、とてもマクロな説明ですが、参考にな
さって頂ければ幸いです。

2011/05/16 12:05
回答No.3

>原子的に教えてください
原始的でしょうか?

応力σとひずみεは相関がありフックの法則 σ=Eε が成り立ちます。
σおよびεは引張の場合が正、圧縮の場合は負で考えるとします。
引張の場合εは制限されないため、破壊応力まで変形を続けます。一方、圧縮
方向はεは規制されます。

お礼をおくりました

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