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金属材料基礎講座-40

き裂の負荷モード

 材料が破壊する時は小さなき裂から大きな割れに進展することが多いです。そのためき裂にかかる応力について見ていきます。材料にかかる応力の種類として先程5種類挙げましたが、き裂の負荷モード、き裂にかかる応力の種類というと3種類になります。その様子を図1に示します。モードⅠの引張形式です。材料に引張・圧縮応力が負荷された時はき裂にも引張・圧縮応力が働きます。また材料に負荷される応力が曲げ応力であっても、き裂に働く応力としては引張・圧縮になります。モードⅡのせん断形式です。例えば、ボルトなどの棒状のものを2方向から応力が負荷された時などに起こります。モードⅢの面外せん断形式です。モードⅡのせん断形式の向きが変化したタイプです。同様にボルトに2方向から応力が負荷された時や、ねじれ応力が負荷された時に起こります。