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降伏強度

1860
Tensile testing machine measuring yield strength in materials science.

(画像はイメージです)

降伏強度、または降伏点は、 ストレス 材料が塑性変形を開始する点。降伏点に達する前は、材料は弾性変形し、加えられた応力が取り除かれると元の形状に戻ります。降伏点を超えると、変形の一部は永久的で不可逆的なものとなります。これは弾性挙動の限界を示します。

弾性挙動から塑性挙動への移行は、設計上の重要な考慮事項です。明確で鋭い降伏点を持つ材料(低炭素鋼など)の場合、応力-ひずみ曲線上で明確なピーク(上降伏点)が現れ、その後、より低い一定応力プラトー(下降伏点)へと低下することが容易に確認できます。しかし、アルミニウム合金など多くの材料は、緩やかな移行を示します。これらの材料の場合、 耐力ストレス またはオフセット降伏点が定義されます。これは一般的に0.2%オフセット法によって決定され、曲線の初期弾性部分に平行な線が0.002(または0.2%)のひずみ値から引かれます。この線が応力-ひずみ曲線と交差する応力が0.2%耐力降伏強度として定義されます。この値は、除荷時に0.2%の永久的で回復不能なひずみを引き起こす応力を表します。降伏強度は、機械部品が破損したとみなされる前に耐えることができる最大許容荷重を決定するために使用される基本的なパラメータです。永久変形は、部品が破断していなくても使用不能にする可能性があるためです。

UNESCO Nomenclature: 3313
材料科学

タイプ

物理的資産

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 金属における弾性挙動と塑性挙動の理解
  • 微小変形を測定するための高精度伸び計の開発
  • 負荷がかかった状態での材料性能の予測可能性に対する産業界のニーズ
  • 結晶固体における転位運動の理論

アプリケーション

  • 永久変形を防ぐための建物や橋梁の構造設計
  • 自動車の衝突安全性設計(塑性変形によるエネルギー吸収)
  • design of 締結部品 and bolts
  • 圧延、鍛造、押出などの金属成形プロセス
  • 配管および圧力容器の圧力制限値の設定

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • development of dual-phase steels with high yield strength for automotive lightweighting
  • shape memory alloys that can recover from plastic deformation
  • strain-hardening techniques (cold working) to increase yield strength
  • precipitation strengthening in aluminum and nickel alloys
  • micro-alloying to control grain size and enhance yield strength
  • design of plastic hinges in seismic-resistant structures
  • advanced heat treatments for tool steels
  • yield-stress fluids (e.g., in smart dampers)
  • predictive software for metal forming simulations
  • 3d printing of metals with tailored local yield strengths
関連キーワード:降伏強度、降伏点、塑性変形、弾性限界、応力-ひずみ曲線、耐力、0.2%オフセット、材料科学、機械設計、永久変形。

歴史的背景

降伏強度

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1860
1870
1876
1882-01-01
1850
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1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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