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機械工学において、極限破壊とは材料の破損を指します。一般的に、破壊には破壊と座屈の 2 種類があります。材料の破壊は、内部または外部の亀裂によって材料の幅または長さが伸びたときに発生します。極限破壊では、材料に 1 つ以上の破損が生じます。座屈は、圧縮荷重が材料に適用され、材料が割れる代わりに曲がった場合に発生します。真っ直ぐになるように設計されたほとんどのツールは曲がっている場合は不適切となるため、これは望ましくありません。座屈が続くと、曲げの外側に張力、内側に圧縮が生じ、材料が破損する可能性があります。
エンジニアリングでは、材料の用途に応じて複数の種類の故障があります。多くの機械アプリケーションでは、降伏による部品の変化は機械部品の交換を必要とします。材料の変形や弱化は最終的な故障の技術的な定義ではありませんが、部品は故障しています。ほとんどの技術アプリケーションでは、部品が最終的な故障または破損点に達することはめったになく、安全要因のために、著しい摩耗の兆候が最初に現れた時点で部品が取り外されます。
破壊には、脆性と延性の 2 種類があります。これらの各破壊は、材料の延性に基づいて発生します。脆性破壊は、破壊前に塑性変形がほとんどまたはまったく発生せずに発生します。この例としては、土鍋や棒を伸ばすことが挙げられます。伸ばしても、ネックになったり伸びたりすることはなく、単に 2 つ以上の部分に壊れるだけです。延性材料に引張応力を加えると、材料はすぐに破損するのではなく、伸びます。材料は、降伏点に達するまで均一に伸び始め、次にネックになり始めます。ネックが発生すると、材料は中央でより伸び始め、半径が減少します。これが始まると、材料は塑性変形と呼ばれる段階に入ります。材料が極限引張強度に達すると、極限破損に達して破損するまで、より簡単に伸びます。
参照
参考文献
- エンジニアリング材料の製造プロセス 第 5 版