金属材料の一般的性質
解説
ポイント
金属の疲労,クリープ,弾性係数,応力集中の4つの性質を空欄ごとに確かめる問題です。
考え方と解き方
どれも材料力学の基本で,言葉の意味が分かれば順に埋められます。
ア:平均応力が引張側に寄るほど,き裂が開く向きの力がかかり続けるので,少ない回数で疲労破壊します。引張です。
イ:クリープは温度が高いほど目立ちます。ボイラーやタービンで問題になります。材料の温度が高い状態です。
ウ:応力 σ=E×ひずみ ε なので,ε=σ÷E です。E が小さいほど同じ力で大きく変形します。小さいです。
エ:穴や段差など形が急に変わる所では応力集中が起き,相当応力は大きくなります。答えは ア 引張,イ 材料の温度が高い状態,ウ 小さい,エ 大きく
覚えておくこと
- 疲労限度線図:平均応力が引張側に寄るほど,耐えられる振れ幅は小さくなる
- クリープ:一定の力をかけ続けると,時間とともにじわじわ伸びる現象。高温で起こりやすい
- 縦弾性係数(ヤング率)E が小さいほど変形しやすい。σ=E×ε
- 形が急に変わる所は応力集中。von Mises相当応力は,いろいろな向きの応力を1つの数にまとめた値
出典:令和4年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-1-1(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:力学