ｸﾞ
3) 試験方 法
試験装置と測定方法を 図‑3.22に示 す｡ 加力 に は100 ｔｱﾑｽﾗｰ 型試験機を 用 い､ 試験体 の平 板部に貼っ た歪 ｹﾞｰ ｼﾞにより､ 圧縮歪 が均一 にな るように加圧板を 調整し固定し た状態で 載荷した｡
平均 応力度o ＝P/A(P: 荷重､ｊ： 断面積) と､ 局部座屈によ る部材の縮み量を 部材長で除した平均歪量e ＝MIL を 測定した｡AL は周辺4 ヶ所にｾｯﾄ した変位計 により 測定 した平均値 であ る｡
ｽﾄﾚｲﾝ ｸﾞｰ ｼﾞ
変 位 計
試験体
図 一3.22 加 力 装 置 及 び 測 定 方 法
4 ） 試 験 結 果
試 験 体 及 び 試 験 結 果 を 表‑3.7 （S U S 3 0 4 ）､ 表‑3.8 （SUS304N2 ）及 び表‑3.9 （S TKR 4 0 0 ）に 示 す｡ 短 柱圧 縮 試 験 に よ り 得 ら れ た 最 大 応力 度Ou と 降伏 応力 度了町 と の 関 係を 応力 上 昇 率S = （Oul sOyと して 表 す｡ ま た､ 座 屈 ﾊﾟﾗﾒｰﾀ
の 逆数l/a （2.2 参 照 ）の値 も示 す｡
試 験 よ り 得 ら れ た 短 柱 の 応力 −歪 関 係 を 図 一3.23.1〜 図 一3.23.9 （S U S 3 0 4 ）､
図 一3.24.1〜 図 一3.24.8（SUS304N2 ）及 び図 一3.25.1〜 図‑3.25.2 （S TKR 4
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へ
図 一3.20.3 応力 − 歪 関 係（ ＳＴ Ｋ Ｒ400 ）
2 ）試験体
試験体の形状を 図 一3.21に示す｡
種類は 幅厚比を ﾊﾟﾗﾒｰﾀ として，
S U S 3 0 4 ：Blt ＝2 0, 2 5 SUS304N2 ：Blt
＝2 0,2
5S TKR 4 0 0 ：Blt ＝17,21 3 9. 4 3
であ る｡ 試 験 体 長 さ1 はい ず れ も 幅 召の3 倍 と し た｡
／^t ￣￣ﾌ
図 一3.21 試 験 体 の形 状
00 ） に示 す｡
ｽﾀ ﾌﾞｶﾗﾑﾃｽﾄ の 降 伏 点､Oy と そ れ に 対 応 し た ぴ ﾊﾞこよ っ て 無 次 元 化 し たalsOy
−ε/ぴy 関 係を 比 較 して 図 一3.26.1 （S U S 3 0 4 ）と､ 図 一3.26.2（S U S 304 Ｎ2 ）に 示 す｡ ま た ＳＴ Ｋ Ｒ400 につ い て は 図 一3.26.3､ 図 一3.26.4に 示 す｡
こ れ ら から､ 当 然 のこ と な が ら､ 幅厚 比 が大 き く な る ほ ど 耐 力 お よ び 変 形能 力 が 低 下し て い るこ と が 確 認 で き る｡S U S 3 0 4 で は 幅厚 比 が5 0 以 上 で 最 大 応力 度 が 降 伏応 力 度 を 下 回 っ て い る が､SUS304N2 で は3 5 以 上 で 下 回 って い る｡
ま た､ 最大 耐 力以 降 の 耐力 低 下 は大 き く､5 % の 圧 縮 歪 時 点 で 約4 5 ％ と 耐力 が 半 減 し てい る｡
破 壊ﾓｰ ﾄﾞは､ ＳＴ Ｋ Ｒ400 のB/t ＝l7 以 外 は全 て 隣 合 う 面 で 波 面 が 交 互 に 凹
凸 とな る 不 伸 張ﾓｰ ﾄﾞで あ っ た｡ そ の 状 況 を 写 真｡3.4.1 （S U S 3 0 4 ）､写 真｡3.4.2
（SUS304N2 ）及 び 写真. 3.4.3 （S TKR 4 0 0 ） に示 す｡
応力上 昇 率 の逆 数l/S と 座屈 ﾊﾟﾗﾒｰﾀ の逆 数l/ ≪と の関 係を ﾌﾟﾛｯﾄ す る と図 一3.27.1
（S U S 3 0 4 ）､ 図 一3.27.2（SUS304N2 ）､図‑3.27.3 （S TKR 4 00
） にな り こ れ ら は ほ ぼ 直 線 関 係 にな る｡ こ れを 直 線 回 帰 す る と 次 式を 得 る｡
S U S 3 0 4
1一Ｓ ＝0.6650 十〇.1345‑
ａ
（ 標 準 偏 差 S ＝0.012308 ）
SUS304N2 Ｓ･
‑･ ＝0.6694 十〇.1441S
( 標 準 偏 差 S ＝
S TKR 4 0 0
1
− α
0｡007838 ）
ﾑ ＝0.8004 十〇.0636 ‑
Ｓ
( 標 準 偏 差 S ＝
ａ
0.010607 ）
(3.8)
(3.9)
(3.10)
これら の3 式からそ れぞれのS −l/a 関係を 比較すると図 一3.28とな る｡
また､ 回 帰分析に用い た応力 上昇率（S ≧1 ）とそれ以 外の実験値（S ≦1 ）を 区 別して､ 実験値（Se ）一回 帰値（St）関係を 図 一3.29.1〜3 に示す｡ 更 に､ 回帰式を 応力 上昇率 と幅厚比Bit との関 係に表し､ 実験値を ﾌﾟﾛｯﾄ す ると図一3.30とな る｡
応 力 上 昇 率 Ｓ が1 .0 以 上 に な る 範 囲 は､ 座 屈 ﾊﾟﾗﾒｰﾀ の 逆 数I/a ＝{（aylE ‥（Bltf }がｽﾃﾝﾚｽ 鋼では約2.0､ 炭 素鋼では約3.0 とな ってい る（ 図3.27.1〜3 参照 ）｡ しかし､1.5 以下 の範囲で はｽﾃﾝﾚｽ 鋼の応力 上昇率S は炭 素鋼のそ れに比べて圧 倒的に大きくな るこ とがわかる（ 図‑3.28）｡ l/叫 こ材料 の実測値を 代人して､ ぶと 幅厚比（Bit ）と の関係（ 図 一3.30）で みるとB/t が30 付 近を 堺にそれ以 下でｽﾃﾝﾚｽ 鋼が炭素鋼を 上回 ってい る｡
このことから､ｽﾀ ﾌﾞｶﾗﾑﾃｽﾄ において局部座屈 応力 と素材 の降伏応力が同値 とな る幅厚比はｽﾃﾝﾚｽ 鋼より炭 素鋼が大きくなることが わかる｡ しかし､ 本研 究の目的であ る局部 座屈 発生以 降の応力 上昇率と変 形能力 に関してはｽﾃﾝﾚｽ 鋼 が 優れてい ること が確認できた｡
表‑3.7 試 験 体 及 び結 果 一 覧（ ＳＵ Ｓ304 ）
試験体名 Ｌ(
−)
ｔ(
岫)
Ｂ(･) B/t S（Tytf/cm <7utf/ctif Ｓ 1 −
Ｓ 1−α
破壊ﾓｰ ﾄﾞ S −20S
−25S
−27S
−30S
−33S
−42S
−50S‑59S
−67 1802252402703003754505256003.03.03.03.03.03.03.03.03.060.375.080.190.0100.0125.2150.0174.6200.120.125.026.730.033.341.750.058.266.74.374.444.254.25(4.32)(4.32)(4.32)(4.32)(4.32)5.615.574.934.774.253.412.612.122.061.281.251.161.12(0.98)(0.79)(0.60)(0.50)(0.48)0.780.800.850.89(1.02)(1.27)(1.67)(2.00)(2.08)O｡7831.2151.2721.6291.91919404.0705.3507.386 不伸張
//
//
//
//
//
//
//
//
表‑3.8 試験体及び 結果一覧（ ＳＵ Ｓ304 Ｎ2 ）
試験体名 Ｌ(inffl) ｔ(mm) Ｂ(･) B/t S（Tﾘtf/cm (Jutf/c
㎡
Ｓ 1
−Ｓ 1 −α
破壊ﾓｰ ﾄﾞ SN−20SN
−25SN
−30SN
−35SN
−40SN
−45SN
−50SN
−55 1802252703153604054504953.23.23.23.13.13.23.23.260.174.889.6104.6119.7134.7149.6163.519.023.528.033.338.541.646.851.04.023.753.773.76(3.76)(3.76)(3.76)(3.76)5.214.594.133.843.472.892.742.561.301.221.101.02(0.92)(0.77)(0.73)(0.68)0.770.820.910.98(1.08)(1.30)(1.37)(1.47)0.721.091.552.212.943.434.345.16 不伸張
//
//
//
//
//
//
//
表‑3.9 試験体及び結果一覧（ ＳＴＫＲ400 ）
試験体名 L(mm) ｔ(･) Ｂ(min)B/t S（7ytf/c
㎡ Cxitf/c㎡
Ｓ 1
−Ｓ 1 −α
破壊ﾓｰ ﾄﾞ SR − 17
SR−21SR
−21SR
−22SR
−25SR
−25SR
−28SR
−30SR
−30SR
−31SR
−35SR
−35SR‑39SR
−43 3003753753003003002704504503005255252703005.65.75.74.34.24.23.24.84.83.14.84.82.212100.2124.7125.2100.1100.0100.0 90.1150.7149.9100.1175.7175.790.1100.517.921.922.023.323.823.828.231.431.232.336.636.641.045.73.623.503.584.344.304.403.543.103.193.783.403.353.44(3.44)4.533.994.014.924.965.044.003.713.723.883.643.503.441.421.251.141.121.131.151.141.131.201.171.031.071.041.01(o｡41)o｡800.880.890.880.880.880.890.830.860.970.940.960.99(2.42)0.6040.8230.8311.0241.0761.0761.4191.7131.6911.7922.2302.2302.7483.554 伸 張
不伸張 //
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
6︵9︶こ︸︶
ｂ
4
2
0
0 2 4 6 8ε 10
( ％)
図 一3.23.1 a ‑ ε関 係（S‑20 ）
VＯ︵？'3／Ｊ'>︶ Ｖ
4
2
0
図 6
︵Ｉﾍｔ︶
ｔ
4
2
0
0 2 4 6 8
Ｅ
3.23.3 a −e 関 係 （S‑27 ）
0 2 4 6 8ε
図 一3.23.5 びｰe 関 係（S‑33 ）
10 ( ％)
10 ( ％)
VＯ︵Ｐ／Ｐ︶ Ｑ
4
2
0
0 2 4 6
8ε
図 一3.23.2 o −e 関 係 （S‑25 ）
ｏ︵1ぺこ︶
ｂ 4
2
0
0 2 4 6
8ｅ
図 一3.23.4a −e 関 係（S‑30 ）
6 4
︵Ｐ／Ｐ︶ Ｄ
2
0
0 2 4 6
8ε
図‑3.23.6 aｰe 関係（S‑42）
10 ( ％)
10 ( ％)
10 ( ％)
石︵Ｉﾍｔ︶
ｔ 4
2
0
0 2 4 6 8ε
図‑3.23.7 a −E 関 係（S‑50 ）
VＯ︷1こ︸︶
b4
2
0
0 2 4 6 8 ε 図‑3.23.9 o −E 関 係 （s‑
vｏ︵ﾊ︶ぺｔ︶ ｂ
4
2
0
0 2 4 6 8ｅ
10 ( ％)
1 ( ％)67)
0
10 (%) 図‑3.24.1 a −e 関 係 （SN‑20 ）
VＯ
︷1こ︸︶ ｔ
4
2
0
0 2 4 6 8ｅ
図‑3.23.8 o −e 関 係 （S‑59 ）
6 4
︵ｍｏ／ｊ:＞︶ ｐ
2
0
0 2
10 ( ％)
4 6 8 10 ε （ ％）
図 一3.24.2 a −e 関 係（SN‑25 ）
心 洵"
こ︸︶ ｈ､
4
2
0
0 2 4 6 8ε 10
(%) 図‑3.24.3 a‑ e 関 係（SN‑30 ）
VＯ
︵ｌｙこ︶
ｂ 4
2
0
0 2 4 6 8
ε 10
( ％) 図 一3.24.5 a −e 関 係 （SN‑40 ）
乙Ｏ
︵Ｉﾍｔ︶
ｔ 4
2
0
0 2 4 6
8ε
図 一3.24.7 a −e 関 係 （SN‑
VＯ︵Ｉペｔ︶ ｂ
4
2
0
図 6
︵｀ｒ︶ｙこ︶
ｂ 4
2
0
図
6 4
︵Ｗ3／Ｐ︶ Ｐ
2
0
0 2 4 6 8
ε 10 (%)
3.24.4 びｰe 関 係（SN‑35 ）
0 2 4 6 8
ｅ 10
( ％)
3.24.6 a −e 関 係 （SN‑45 ）
10 ( ％)50)
0 2 4 6 8 10 e （% ） 図 一3.24.8 aｰe 関 係（SN‑55 ）
VＯ ｌＯ
︵1ぺｔ︶ｔ
4
3
2
1
0
心 nio／ｊ:>︶ ｐ
6
5
4
3
2
1
0
0 1 2 3
図 一3.25.1 a −e 関 係（SR‑17,21,22,25,28 ）
煮
4 5
ε （％）
･涼 ● ∴ ･or>･ ‥･り 八.･
.･ ∴:‑:.･.:: ぐJt ゝ･.‥■::(<J‑＼J.:､y
… … … ……:‑
.｀:::C'.rv::ﾐ.:り 八:･
， ‥ … … ……:v:!ろivﾉﾌ: ぞ:V.:
∠ 二
二 二S& 一 万ai ｿﾞ
‥‥‥ ‥ ‥:… … …:f!≪. ‑ '･･･り ｀ご･･
‥ ，‥‥‥‥‥:･:･:,･:O. ＆ゝ:: ∴.^..J:
… … … 二 言
■::か!>': … …:でiご･ ．
ｲ= ﾌﾞ 二 几ﾆ ｹﾞ ゃ ごﾂｸﾞ でﾓ:
卜 ≠ だ燃:ｽSRﾔ19i;
二 丿 丿 千:cii: 二'iA‑‑i:ﾐ:
…… …… ……:･:･:･:･: :‑)Jχχ｀･:ﾝﾝﾌ･〃･
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Ｊ．‑ ‥ ‥ ‥ べ 〜
〜 〜 〜 ： ：
： ： ￣ ￣ ￣ ￣ ￣ ￣ 一 一 ： 一 一
● ･ ● ●
･ ¶ ● ●
1
2 3
図 一3.25.2 び‑ e 関 係 （SR‑30,31,35,39,43 ）
4 5
e （% ）
ヤくｂ
X ｐ く ｔ
1.5
1.0
0.5
0.0
1 ．5
1.0
0.5
0 ．0 0
0
5 1 0 15
図 一3.26.1 alsOy ‑ ￡/皿y 関係 （ ＳＵ Ｓ304 ）
5 10 15