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日経ものづくり 材料力学マンダラ

第4巻
安全率を高くとっても「非安全」

広島大学大学院教授 沢 俊行


● 見せます,荷重の形態や種類で異なる「応力集中」
● 中でも,引っ張り荷重—圧縮荷重の組み合わせは要注意
● 安全率から学べ,「非安全」という考え方


 世の中で起こる破壊現象の大半を占める疲労。それを引き起こす「応力集中」の度合いは,荷重の形態や種類により異なります。応力集中とは文字通り,応力が周囲に比べて際立って高くなる現象。安全な設計を実現する上では,非常に重要なファクターなのですが,存外,1軸の引っ張り荷重による応力集中しか目にしたことがないのでは…。ここでは引っ張り荷重と圧縮荷重を基本に,1軸と2軸の荷重形態による応力集中をすべてお見せしましょう。
日経ものづくり 材料力学マンダラ
●1軸の引っ張り荷重が作用した無限板の円孔の応力集中
(a)無限板のx軸方向に一様な引っ張り応力pが作用。(b)半径aの円孔の縁には応力σθが発生。(c)荷重作用線に対して直角方向の縁に最も応力が集中する。その大きさは3p。