Thursday, February 29, 2024

金属の基礎:強度


機械が破損に至ったとき、「至った:いたった」

部材内部でどのような応力が発生しているのか把握する必要があります。そして、破損する理論には次の3つの仮説が唱えられております。

●最大主応力説 「さいだいしゅおうりょくーせつ」

●最大せん断応力説 「さいだいせんだんおうりょくーせつ」

●せん断ひずみエネルギー説 「せんだんひずみえねるぎーせつ」


延性金属材料「えんせい」

延性金属材料の破損は、「最大せん断応力説」および「せん断ひずみエネルギー説」を考えて設計すると良いでしょう。

脆性材料「ぜいせい」

鋳鉄などは引張試験から得られる応力ひずみ線図がほぼ直線的で、降伏を示さずに破壊に至ります。また引張強さと比較して、圧縮強さのほうが大きく、ねじり強さはほぼ同じなどの特徴があります。そのため、脆性材料は「最大主応力説」を多く用いられています。



応力「ストレス」の種類:

多分、この絵だけ十分けど。。。
●圧縮応力


●引張応力:綱引き「つなひき」みたい



    

●曲げ応力:ダイビングボードに立っている



●ねじり応力:手ぬぐいを絞り


●せん断:紙を破り

    








金属の基礎:結晶

 これから、金属の話を入っていきます。

METAL IS CRYSTAL

金属を見ると結晶というのを見えないけど、実は金属は結晶性を持っている。(は結晶性を見える金属あるけど、一般的にならない金属です。例えば、Bizmuth。 不思議に自然な四角い結晶が見えるでしょう)


亜鉛めっき鋼にも結晶がよく見えます。




結晶に関して、このキーワードがある:


●粒 「つぶ」金属を近くに見ると金属の粒を見えます。各粒晶配列で構成しています。

●境目「さかいめ」この粒の間に、境目を見えます。

●原子配列「げんしはいれつ」:原子が組み合わせたら、どんな形になること。この配列によって、金属の特性が異なります。

●熱処理「ねつしょり」:熱処理で金属の特性を変更できます。例えば、熱処理の影響で、この金属の分子は原子の数が九つから14つのになります。


格子の種類
●体心立方「たいしんりっぽう」-----重心位置に原子があり変形しにくい(モリブデンなど)Figure1で見えます。
●面心立方「めんしんりっぽう」-----箱のような構造であり変形しやすい(アルミニウムなど)Figure2で見えます。


●ちゅう蜜六法「ちゅうみつろっぽう」----極めて変形しにくい(マグネシウム、チタンなど)(左:ちゅう蜜六法格子の原子、右:チタンです。六法計を見えます)
ちゅう蜜六法格子


一旦、以上です。