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金属(普通鋼)を凹ませると凹んだ体積はどこに逃げる?
2023/10/19 09:33
- 普通鋼を凹ませると、凹んだ体積はどこに逃げるのでしょうか?そのメカニズムについて分かりやすく教えていただきたいです。
- 金属(普通鋼)を丸棒のような異物で加圧すると、表面は凹みますが、周囲は盛り上りません。そのため、凹ませた体積はどこに行くのかが気になります。
- 金属(普通鋼)を凹ませると、その体積はどこに逃げるのでしょうか?組織が圧縮されて板厚が減少するのか、それとも別のメカニズムが働いているのか、詳しく知りたいです。
金属(普通鋼)を凹ませると凹んだ体積は何処に逃げ…
2014/05/07 15:40
金属(普通鋼)を凹ませると凹んだ体積は何処に逃げますか?
普通鋼を生の状態で丸棒のような異物で加圧させると、
表面が凹みますが、その周囲に盛り上りが出来ません。
凹ませた体積はいったい何処にいくのでしょうか?
金属組織が圧縮されて板厚減少するのでしょうか?
メカニズムを分かり易く教えていただきたいので、
宜しくお願い致します。
回答 (4件中 1~4件目)
一般に機械設計では弾性域で考えるが、ここでも弾性範囲内で考えるとします
仮に”丸棒のような異物で加圧させる”ところを剛体と考えるならばその直下
は変形が均一で、少し離れたところから緩やかに変形することとなるだろう
例えるなら梁に等分布荷重を加えた時の梁の変形をイメージすれば分かるかな
梁は全体として撓んで弾性エネルギーとして変位を蓄えると言うのだろうかぁ
つまり局所的な変形は一般には生じないで全体での変形になることが殆どかと
梁のスパンに対して梁成が小さい場合には先に言った局所変形はまづ生じない
それと等分布荷重が梁成の2倍程度ならという条件も付け加えて置きます
以上が弾性範囲内での材料力学の基本的な部分ではないだろうかと思う
本当に質問して聞きたいことと食い違っているかも知れないが如何だろうか?
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加圧すると体積は減ります。ポアソン比の説明は省いて
0.5 なら体積不変。水などの液体やゴム
0.3 (一般鋼材)なら体積減少
0 ↑のように横に伸びず縦に縮むだけ。コルクがこれに近い
しかし鋼材について体積減少は極めて僅かなので観察することは難しい。
ポアソン比は弾性限度、すなわち押しを解除すると元に戻る状態での話。それで盛り上がりの有無や体積変化を目で見ることは無理です。
文面の盛り上がりとは変形、すなわち塑性変形した状態でしょ。
それでは弱い方へ材料が逃げる。応用としては『冷間鍛造』
変形の前後では同じ体積。
超々厳密にいうと内部に変形力が残っておれば体積が変わるが、縮むことも伸びることもある。
お礼
2014/05/08 07:55
ありがとうございました。分かりやすいです。
理屈上は変わらない
まあ、満遍なく圧力炉加えれば
核融合 → 重力崩壊 → と進んでいく
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%A0%B8%E8%9E%8D%E5%90%88
お礼
2014/05/07 19:12
早急なご回答ありがとうございました。
素人なので(それなら回答するな、ってことになりますが)
中程より上に・・・
他方塑性変形は、金属では転位のすべりですから、原子間距離を変える変形ではないわけですね。並びがずれていくだけで、原理的に体積不変になるはずです。
お礼
2014/05/07 17:46
早速のご回答ありがとうございました。
大変助かりました。またよろしくお願い致します。
お礼
2014/05/08 07:56
ありがとうございます。
例をあげてのご解説分かり易かったです。