技術資料

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構造解析用語
硬化指数 (hardening exponent)
薄い金属板を曲げて望む形状に成形する場合には、金属板は塑性変形(plastic deformation)と呼ばれる永久変形を起こします。もし金属板に作用した荷重を除去したときこれらの永久変形が削除され元の形状に復元が可能な場合は金属成形が不可能です。塑性変形を起こす物体において物体内部に発生する応力(stress)歪み(strain)の関係は、もはや直線的な関係ではなく材料に応じて特定の曲線的な関係を示します。

このように曲線的な応力-歪み関係は、塑性変形による加工硬化(work hardening)あるいは歪み硬化(strain hardening)に起因します。即ち、歪みの増加とともに材料の剛性が継続的に増加します。このように加工硬化を示す物体の塑性変形において応力は一般的には歪みのn二乗で表現されるが、この実数値nを硬化指数と呼びます。硬化指数は0と1の間の値を持つことができますが、0の値は完全性(perfectly plastic)を表し、水平線の形の応力-歪み線図(stress-strain diagram)で表されます。一方、この値が1の場合は、材料の変形がまだ塑性ではなく、弾性変形(elastic region)であることを示します。金属の場合、加工硬化を伴う塑性変形においてn値は0.1から0.5の間の値を持ちます。



 
 
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