<本連載にあたって> 機械工学に携わる技術者にとって,「材料力学,機械力学,熱力学,流体力学」の4力学は,欠くことのできない重要な学問分野である。しかしながら昨今は高等教育でカバーすべき学問領域が多様化しており,大学や高等専門学校において,これら基礎力学の講義に割かれる講義時間が減少している。本会の材料力学部門では,主に企業の技術者や研究者を対象として材料力学の基礎を学ぶための講習会を毎年実施しているが,そのなかで,企業に入ってから改めて 材料力学の基礎の基礎 を学びなおすための教科書や参考書がぜひ欲しいという声があった。また,電気系や材料科学系の技術者からも,初学者が学べる読みやすいテキストを望む意見があった。これらのご意見に応えるべく,本会では上記の4力学に制御工学を加えた5分野について, 「やさしいシリーズ」 と題する教科書の出版を計画している。今回は本シリーズ出版のための下準備も兼ねながら,材料力学の最も基礎的な事項に絞って,12回にわたる連載のなかで分かりやすく解説させて頂くことにしたい。 1 はじめに 本稿では,材料力学を学ぶにあたってもっとも大切な応力とひずみの概念について学ぶ。ひずみと応力の定義,応力とひずみの関係を表すフックの法則,垂直ひずみとせん断ひずみの違いについても説明する。 2 垂直応力 図1. 1 に示すように,丸棒の両端に大きさが$P[{\rm N}]$の引張荷重が作用している場合について考えよう。棒の断面積を$A[{\rm m}^2]$,棒の端面作用する圧力を$\sigma[{\rm Pa}={\rm N}/{\rm m}^2]$とすると,荷重と圧力の間には \[\sigma = \frac{P}{A}\] (1) の関係が成り立つ。応力$\sigma$は,${\rm Pa}={\rm N}/{\rm m}^2$の次元を持っており,物理学でいうところの圧力と同じものと考えて差し支えないが,材料力学では材料の内部に働く単位面積あたりの力のことを 応力 と定義し,物体の面に対して垂直方向に作用する応力のことを 垂直応力 と呼ぶ。垂直応力の符号は, 図1. 2 に示すように,応力の作用する面に対してその法線と同じ向きに作用する応力,すなわち面を引張る方向に作用する垂直応力を正と定義する。一方,注目面に対して押し付ける向きに作用する圧縮応力は負の応力と定義する。 図1.
ひずみ計測の「ひずみ」について、ポアソン比や応力を交えて紹介しています。 製品強度や構造を検討するときに必ず話題に上がるのがこの「ひずみ」(ε)です。 ひずみの単位 ひずみは伸び(縮み)を比率で表したものなので単位はありません。つまり"無名数"扱いです。しかし、『この数値はひずみですよ』ということを知らせるために○○ST(strainの略)や○○ε(ひずみは一般にギリシャ文字のεで表すため)をつけます。(%やppmと同じ考え方です。)また、ひずみは小さな値を示すのでμ(マイクロ 1×10 -6 )をつけてマイクロひずみ(μST、με)を表されます。 棒を引っ張ると伸びるとともに径も細くなります。伸びる(縮む)方向を"縦ひずみ"、径方向(=外力と直交方向)の変化を"横ひずみ"(εh)といいます。 1) 縦ひずみは物体が伸び(縮み)する方向の比率 2) 横ひずみは径方向の変化の比率 縦ひずみと横ひずみの比を「ポアソン比」といい、一般的な金属材料では0. 3付近になります。 ν=|εh/ε|... (3式) では引っ張られた棒の中ではどんな力が作用しているのでしょうか。引っ張られた棒の中では元の形に戻そうとする力(力の大きさは引っ張る力と同じ)が働いています。この力が働いているので、引っ張るのをやめると棒は元に戻るのです。 この反発する力を断面積で割った値(単位面積当たりを換算した値)を"応力"(σ)といいます。外から引っ張る力をP(N)、断面積をa(m 2 )としたときの応力は ひずみに方向(符号)はある? 応力ーひずみ関係から見る構造力学用語ー弾性・塑性・降伏・終局・耐力・強度. ひずみにも方向があり、伸びたか縮んだかの方向を表すのにプラス/マイナスの符号をつけて表します。 引っ張り(伸び):プラス 圧縮(縮む):マイナス ひずみと応力関係は実験的に求められています。 金属の棒を例にとると、軽く曲げた程度では、棒は元のまっすぐな状態に戻りますが、強く曲げると曲がったまま戻らなくなります。この、元の状態まで戻ることのできる曲げ量(ひずみ量)が弾性域、それ以上を塑性域と言い、弾性域は応力とひずみが直線的な関係にあり、これを「ヤング率」とか「縦弾性係数」と言い、通常「E」で表わします。 ヤング率(縦弾性係数)がわかればひずみ量から応力を計算することが可能です。 σ=(材料によって決まった定数 E)×ε... (5式) ひずみ量から応力=かかった力を求めてみましょう。 図の鋼棒を引っ張ったときに、485μSTのひずみが測定されたとして、応力を求めてみましょう。 条件:SS400のヤング率(縦弾性係数)E=206GPa 1Pa=1N/m 2 (5式)より、 σ=E×ε=206GPa×485μST=(206×10 9)×(485×10 -6)=99.
クイズに挑戦!
○弾性体の垂直応力が s (垂直ひずみ e = s / E )であれば,そこには単位体積当たり のひずみエネルギーが蓄えられる. ○また,せん断応力が t (せん断ひずみ g = t / G )であれば,これによる単位体積当たりのひずみエネルギーは である. なお, s と t が同時に生じていれば単位体積当たりのひずみエネルギーはこれらの和である. 戻る
杉並区で利用可能なプレミアム商品券が2021年8月3日に追加発売されます。 5000円で6500円分の商品券になるという30%もお買い得な商品券で、杉並区民は絶対にオススメです。 杉並区プレミアム商品券2021とは 杉並区プレミアム商品券は2021年7月30日~10月31日まで利用可能な期間限定の商品券です。 新型コロナウイルス の影響を受けている杉並区民を支える目的で、杉並区が発行します。 杉並区にあるコンビニ、スーパー、ドラッグストアから飲食店など様々なお店で利用できます。 杉並区プレミアム商品券には、従来型の紙でできた商品券と、 スマホ で利用可能な QRコード のデジタル型の2種類が用意されています。 紙タイプは500円単位の商品券となっており、おつりが出ないようになっています。 QRコード のデジタルタイプは1円単位で支払うことができ、 電子マネー と同様に便利です。 ※ただし、デジタルタイプには対応していない店舗も多いです。 杉並区プレミアム商品券の還元率は30%!
3 月 31 日、杉並区議会臨時会が行われ、杉並区一般会計令和 2 年度補正予算第 14 号と、令和 3 年度補正予算第 2 号いずれも可決、成立しました。令和 3 年度補正 2 号では、これまで私たちが一貫して主張してきたプレミアム付商品券の予算が組み込まれ、実現する運びとなりました!. プレミアム率は、デジタル・紙ともに 30 %で、発行総額 10億円(額面 13 億円)、デジタルによるキャッシュレスポイント還元 7. 5 億( 9. 75 億)、紙 2. 5 億 ( 3. 25 億)の規模です。. 販売は 5, 000 円単位で、一人あたりの購入限度額は 25, 000 円まで。6 月下旬より申込を開始し、多数の場合は抽選となります(デジタルと紙の両方は不可)。その後、7 月下旬より運用が開始され、3 ヶ月程度の実施期間を予定しています。. 区内約 1, 500 店舗で使用できるようにしますが、あくまでも商店街等区内小売り店舗を支えることが目的のため、大型店舗やチェーン店は対象外となります。. 高円寺経済新聞・上半期PV1位は「プレミアム商品券販売 30％のプレミア付きで」 - 高円寺経済新聞. コロナ禍により、区内経済は大きな打撃を受けています。昨年 4 月以降の景気の下落は、リーマンショック時や東日本大震災の時よりも大きな落ち込み幅であり、特徴的なのは、あまりにも"急激"に落ち込んだということが、下のグラフからも明らかだと思います。.. しかし、昨年後半から回復傾向が見られ、直近の日銀短観でも顕著になっています。このタイミングこそ、"新しい日常"での、感染拡大への最大限の配慮とともに、区内経済の活性化を後押しする一手になると思います。. この事業が実現したのは、国の地方創生臨時交付金に加え、東京都が生活応援事業補助金ととして財源補助を行ったからです。これには、 まつば多美子 都議が都の予算付けに尽力した経緯があります。 コメントは受付けていません。
2021/7/31 All, 節税, 東京, 高円寺 2021杉並区プレミアム付き商品券とは 杉並区民が優先的に購入でき、杉並区で消化できる商品券。30%のプレミアがつく。 電子版はなんと クレジットカード決済可 なので、実質クレジットカードの還元率も考えるとなかなか良い。 25000円購入すると32500円になります。すごい。 特設サイトはこちらから。 デジタル商品券サイトURL: 期間は2021年10月31日まで 夫婦で5万円投資したので、あわせて6万5千円です。 取り扱い店舗 検索はこちらから 一覧のPDFのほうが便利そうではあります。 高円寺駅周辺でピックアップ スーパーマーケット系があったらすごい嬉しかったけど、残念ながら見当たらず。 とはいえ、普段の生活にも関わりそうなものがそれなりにあるので、いい感じに消化できるのではないかと期待。 サンドラック サンドラッグは北口駅前店も庚申通り店も対象 肉を買うならジャンプ まさかのジャンプが対象。肉を大量に仕入れるチャンスかもしれません。 ブックスオオトリ 高円寺店 本も買えてしまう。これはなかなかないんじゃないか。
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