技術資料

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構造解析用語
降伏条件 (yield criterion)
バネを少し引っ張って離すとバネは元の形状に戻ります。しかし、バネを過度に引っ張って離すと元の形に戻らず少し伸びた状態を維持します。このように、物体に力を加えて変形(deformation)を起こした後、完全に元の形に戻らず少しでも変形が残っていることを永久変形や塑性変形(plastic deformation)と呼びます。

降伏とは、物体が永久変形を起こし始める時点を言い、この時点での応力の大きさを降伏応力(yield stress)と呼びます。細い棒のような物体が長さ方向に引張荷重を受ける場合は、降伏点と降伏応力を判断することは容易です。これらの単純な荷重状態での降伏条件は、引張試験機と呼ばれる装置を通じて簡単に評価が可能であり、様々な材料の降伏値が材料便覧を表として記載されています。

しかし、一般的な3次元荷重を受ける物体内の応力状態は、一軸方向ではなく3軸方向に複雑であるため、降伏の判断が簡単ではありません。このように複雑な応力状態にある物体の降伏を判断するための条件式を降伏条件式と呼びます。降伏条件式はいくつかありますが、フォン・ミーゼス(von Mises)降伏条件とトレスカの降伏条件(Tresca yield criterion)が最も広く使用されています。前者は、物体内の最大歪みエネルギー(maximum distortion energy)が臨界値に達したときに降伏が開始されると判断します。一方後者は、物体内の最大せん断応力(maximum shear stress)が臨界値に達したときに降伏が始まると判断します。

 
 
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