花 と おじさん - Yuki ＆ Sho 第11回 『弾性と塑性』 1 © 2015 Technostar Co., Ltd. 登場人物 Yuki Sho 所属：株式会社テクノスター 所属：株式会社テクノスター 入社5年目． 以前は，二輪メーカのY社で エンジン設計やCAEを担当した この道ウン十年のベテラン． 何の因果かCAE業界に入っ てきた理系女． 今は技術顧問としてYukiと同じ 職場に！ 主な仕事は，仕様書の作成、 ソフトウェアのテストに受託 業務も！ Yukiにとっては何でも相談でき る，父親みたいな存在である． 専門用語や業界用語にまだ まだ四苦八苦している． タブレットのおかげで若ぶって 見せてはいるが、近づけて文 字を見るのはどうも苦手。そろ そろ遠近両用メガネにしようか と考えている。 静定、不静定問題の解き方 を学んだYuki．人間関係の 静定、不静定にはまだピンと こないようである。 2 © 2015 Technostar Co., Ltd. 顧客との打ち合わせで弾性と塑性の話が出てきた。以前、Shoから線形と非線形の違いについて話を聞いたが、 弾性と線形に何か関係性があるのだろうか？ここはひとつShoに聞いてみよう。 ∼ 会議室にて ∼ 以前、線形と非線形の違い について話をしてましたよ ね。さっきの打ち合わせで 弾性と塑性の話が出たとき、 私は弾性＝線形だと思った んですが違うんですか？ Shoさん どうしました？ 弾性だけれども非線形の変形 をする材料もありますよ。 どんな材料ですか？ 代表的な物はゴムですね。 どんな変形をするのですか？ 次のグラフを見て下さい。 3 © 2015 Technostar Co., Ltd. ゴムについて 荷重‐変位を描いたものです。 荷重 これを見て分かるように 直線ではありません。 変位 以前話してた 塑性変形とはどう違うんですか？ 弾性とは力を加えると変形しますが、 荷重を取り除くと元の形に戻る性質をいいます。 つまりゴムは荷重を掛けると曲線の上を移動して 変形しますが、除荷するとまた曲線の上を戻って 行き、荷重がゼロになると元に戻ります。 4 © 2015 Technostar Co., Ltd. こんなに急じゃ 登れないわ。 じゃ解析も線形計算では 出来ないということですね。 荷重を掛けるときは、 ちょうど山登りをする ときと同じで一歩一 歩階段を登るように ステップを踏んで解 析を進めて行きます。 荷重 そうですね。 頂上から降りる時も、 登りと逆で一歩一歩 下って行くことになります。 変位 金属は弾性域から塑性域に変わるんですよね。 そして変化する点の応力が降伏応力。 その通りです。 Yukiさんも良く分かってきましたね 。 でもその境目を決めるのは難しいのでは？ そうなんです。 5 © 2015 Technostar Co., Ltd. 金属でも応力−歪曲線からはっきり降伏が分かるのは 軟鋼くらいで、一般の金属は滑らかに変化しますから 降伏点ははっきり分からないんです。 応力 軟鋼の場合の応力-歪曲線 上降伏点 下降伏点 じゃぁどうやって 降伏点を決める んですか？ 歪 応力 軟鋼の以外の応力-歪曲線 金属は降伏した後に除荷すると 次の図のように元に戻ろうとする のですが、残留歪が残ります。 σ0.2 耐力 0.2% この残留歪が0.2%になるような 応力を0.2%耐力と呼んで降伏 点と同様に設計時の基準として 使います。 歪 6 © 2015 Technostar Co., Ltd. 材料は強度が高い方が良いから、 塑性変形は無い方が良いですね。 いやいや、 塑性変形を利用して曲げ加工や プレス成型が出来るわけですから 塑性変形も大切ですよ。 ？？ 『弾性と塑性』 ↓ 『男性と女性』 『弾性と塑性』って『男性と女性』みたい なもので、両方の特性があるからうまく 行くんじゃないかなぁ。 ちょっと適当過ぎて 照れているSho。 ・・・それってダジャレ？？？ ちょっとShoさん。それ私のペットボトル！ でも映画の『男性と女性』（1919年製作、 監督：セシル・B・デミル、古い！）って、 結局うまく行かなかったんじゃなかったっけ。 また適当なことを言って・・・。 7 © 2015 Technostar Co., Ltd. 戻らなかったら 怖いかも！ 実はかなりだぶ ついてきている それから、人間の肌は 非線形弾性体といって 良いと思いますよ。 0.2％耐力超え 私は最近2歳になった孫娘と 『変顔ごっこ』して遊ぶんで すがね、変な顔してあげると けらけら笑って喜ぶんですよ。 でも変な顔も止めれば 元に戻りますからね、 非線形弾性体ですね。 Shoさんの変顔 でも、長年同じ顔を続けていると 次第に顔付きが変わってくるのも 事実のように思います。 本当にそうなら、 やばい・・・。 ガーン 毎日しかめっ面を続けて いると、気が付いたときに はいつも怖い顔になって いるかも知れませんよ。 最近しかめっ面が多い Yukiさん。小じわが・・・。 8 © 2015 Technostar Co., Ltd. そうですね。 少し位しわが増えても笑顔が良いですね。 しわが増え て良いわけ ないでしょ！ 笑顔 のしわ ですからいつもも笑顔でいることが大切です。 笑顔が似合う人は素敵だし、笑顔 は周りの人も幸せにしますからね。 悩みが無い？ 悩み過ぎて 抜けたんだよ！ そろそろ ランチに 行きま しょうか。 Shoさんは悩みが無いからいつも 笑顔でいられるのかも。 と言う訳で二人は赤坂見附にある『鴻運樓』で中華のランチを食べた。お店でランチを食べている人たちも、このときばかりは 怖そうな顔の人はいないはずだが・・・。 なんかしわが増えそうな いました 気がするんだけど・・・。 怖そうな顔の人が、二人 うわっ、さらに 抜けそうじゃ。 酸辣湯麺 海老と野菜入りそば 9 © 2015 Technostar Co., Ltd. 次回も、 お楽しみに！ 次回のテーマは 「熱と温度」です。 10 © 2015 Technostar Co., Ltd.
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