このQ&Aは役に立ちましたか？
ボルト首下Rによる応力集中について
2023/10/19 17:19
- ボルト首下Rによる応力集中についてご教示ください。トルク法ではボルトの公称応力が降伏応力の７～８割になる様に締め付けトルクを決定しますが、首下Ｒによる応力集中係数（２～４？）を考慮するとボルトの降伏応力を簡単に超えてしまいます。この応力集中を考慮して締め付けトルクを算出すべきなのか、応力集中が生じると降伏応力まで応力が緩和されるのか、よくわかりません。
- ボルトの首下Ｒに限らず、一般的な設計においても局所的な応力集中による降伏点超えは無視できるのでしょうか。例えば、隅肉溶接の止端部に生じる応力集中も同様に無視できるのでしょうか。ボルトが一様な引っ張り応力である場合には許されるのか、それとも曲げやねじりになると話は変わってくるのか、知りたいです。
- ボルト首下Ｒによる応力集中について教えてください。トルク法においてはボルトの公称応力が降伏応力の７～８割になるように締め付けトルクを決めますが、首下Ｒによる応力集中係数（２～４？）を考慮するとボルトの降伏応力を超えてしまいます。この応力集中を考慮して締め付けトルクを算出するべきなのか、それとも首下Ｒの形状が局所的に塑性変形することで降伏応力まで応力が緩和されるのか、教えてください。
ボルト首下Rによる応力集中について
2017/06/16 20:06
いつもお世話になります。
まだ設計初心者ですが、
過去の記事で色々と勉強させてもらっています。
ボルト 首下Rによる応力集中についてご教示下さい。
一般的にトルク法ではボルトの公称応力が降伏応力の７～８割になる様に締め付けトルクを決定するかと思います。
しかし、首下Ｒによる応力集中係数（２～４？）を考慮するとボルトの降伏応力を簡単に超えてしまいます。
締め付けトルクを算出するにあたってこの応力集中を考慮している様な話は聞いたことがありません。
応力集中が生じ、首下Ｒの形状が局所的に塑性変形することによって降伏応力相当まで応力が緩和される。という理解で良いのでしょうか。
これはつまり、ボルトの首下Ｒに限らず
一般的な設計においても局所的な応力集中による降伏点超えは無視できるという事になるのでしょうか・・・？
例えば、隅肉溶接の止端部に生じる応力集中も同様に無視できるのでしょうか。
それともボルトは一様な引っ張り応力だから許されるのであって
曲げやねじりになると話は変わってくるのでしょうか。
ご回答いただけると大変助かります。
よろしくお願いいたします。
回答 （8件中 6～8件目)
お疲れちゃん。
投稿よく判りません。
趣旨は締め付けトルクの算出？
締め付けトルクVSBolt破断？
Boltは６角Bolt、強度区分は
首下Rと書いてますが不完全ネジ部は如何でもよいの。
もう少し判りやすく書いてもらえませんか。
と言う私のことは棚に上げてます。
このQ&Aは役に立ちましたか？
この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
戦中 学徒が旋盤にてゼロ戦用のねじを加工
図面通り隅Rをつけずに加工し 首が折れるということが多発
トライ＆エラーでRをつけたというのが我師の教え
経験と勘によるもの
↑
昔はこれでよかった
ちょっと前までは
実験評価
http://www.cybernet.co.jp/ansys/case/analysis/291.html
今は解析＆実験評価
>>降伏点超えは無視
超えてはいけない(内向きの時は良い)
まあ、100kgfぐらいならなーんも考えずに設計しても良いが
それ以上や死人けがが起こるような設計の場合、ちゃんと考える
この辺がわからないといろいろ事件になり
昔は書類送検で無罪だったが
ここんとこは有罪になってしまうので
ねじ一本でも簡単に設計してはいけない
といっても上司はわからない
ねじが関連した事故
http://zosen.blog70.fc2.com/blog-entry-158.html
↑
派遣が設計(上司の言うことを聞いて という話をどっかで聞いた)
ネジじゃないけど
めきょって逝ってしまった一番最悪な事故
http://www.aec.go.jp/jicst/NC/about/hakusho/wp1996/sb1010101.htm
お礼
2017/06/17 09:57
有難うございます。
>>降伏点超えは無視
>>>>超えてはいけない(内向きの時は良い)
降伏点は超えてはいけないのですね。
内向きの時は良いとのことですが、内向きとは何でしょうか？
圧縮応力という意でしょうか。
しかし実際ボルトの首下は降伏点超えてしまっているんですよね・・・
ありがとうございます。
最近の締め付けトルクでは応力集中係数を考慮しても降伏応力超えないんですね。初耳です。
そうなると締め付けトルクは従来の1/3程に落とさなければいけなくなりますが、そうなると次は緩みの問題ですね・・・。
web上を検索なさったことと思いますが、参考URLはご覧にならなかった
でしょうか？
首下の径変化に伴う応力集中よりも、ボルト・ナットのはめ合い端部近傍
の応力集中が大きいとのことですが、僅かな塑性変形がおこるので
応力緩和して、ねじによる締結システムの健全性は維持できるとの回答
のようです。
首下の応力集中は、上記に比べて度合いが低いので目くじら立てて追及す
る必要はないということみたいです。
ねじによる締結部分は、材料力学の一般論から外れた常識があるようです。
奥が深いですね。
お礼
2017/06/17 10:01
ありがとうございます。
素人考えでは・・・塑性変形して応力緩和するのであれば
通常の材料力学でもわざわざ計算応力が降伏応力以下になるように設計しなくても良いのでは？と思ってしまいます。
お礼
2017/06/17 12:49
有難うございます。
ボルトの強度計算をするにあたり、
首下Ｒによる応力集中を無視できる理由が知りたいと思いまして。
六角ボルト M16 - 8.8 あたりのボルトを想定しています。
貴重な試験データも有難うございます。
静荷重、破断に対しては応力集中は無視できる。
ただ疲労に対しては応力集中を無視できない。とよく聞きますね・・・。
真偽は不明ですが。