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図2-20 圧縮予ひずみ材におけるR/ρの変化

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図2-21 圧縮予ひずみ材におけるくびれ部の形状変化

(c) くびれ部の形状を考慮、した圧縮後の引恨変形曲線

図2-18の関係を用い、 圧縮予ひずみ材のくびれ後における真応力をB ridgman

の式(2.1a)により補正した例を図2-22に示す。 これから、 補正された応力σはい ずれの圧縮予ひずみ材においても最小断面の平均応力σ mより小さく、 その傾向は

特に予ひずみが大きくなるほど著しいことがわかる。 またここで注目すべき重要 な点は、 用いる応力により得られる応力一ひずみ曲線の傾向が著しく異なってく ることである。 すなわち、 最小断面の平均応力σmを用いた場合、 圧縮予ひずみが

20%までのσ m ε曲線はひずみの大きいところで処女材の曲線とほぼ一致し、 予 ひずみがそれ以上大きくなると次第にずれる傾向がみられる。 これに対し補正応 力σを用いた場合、 41 %圧縮予ひずみ材までは処女材のσ-ε曲線と一致しており、

80%材でもそれに近づく傾向がみられる。 これは、 圧縮予ひずみ材の逆変形の場 合、 与えた予ひずみの影響はずっと後まで残ることを示しており、 バウシンガ効

果の本質を考える上 で大きな判断の分かれ目になる重要なデータになっている。

このことが大きな圧縮予ひずみ材のR/ρを高精度に測定し、 応力補正を行うこと

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により明らかになった。 なおB ridgman の式は等方性を仮定9⁵ )して導かれたもの であるため、 この仮定を満足していない圧縮予ひずみ材ではこの式が適用できる かどうか疑問は残るが、 ここにみられる傾向の差はm�視できないものと思われる。

また、 図中には式(2.1b)によるD avidenkov らの補正値も併記した。 ここには 処女材と80%圧縮予ひずみ材だけについて示しているが、 Bridgman の値に比べ わずかに小さくなる傾向がみられるもののその差はごくわずかである。 したが っ て、 D avidenkov らの値を用いた場合でもパウシンガ曲線の傾向はB ridgman の 結果と変わらない。

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図2-22 くびれ部の形状を考慮、した圧縮予ひずみ材の引張変形曲線

2.5 結

引暖圧縮による大変形を可能にした試験片形状と負荷装置を示し、 それを用い て正確な応力一ひずみ曲線を得るための試験片形状に関する制約条件について検

討した。 また、 圧縮による大予ひずみの与え方ならびに引張りおよび圧縮予ひず み材の大変形域における実験方法についても検討した結果、 次の結論を得た。

( 1 ) 引張予ひずみ材に圧縮大変形を与えるには、 予ひずみ材の平行部からワ

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イヤカットで切り出した円柱試験片をみぞなし繰返し潤滑法で圧縮するとよい。

ただし、 正確な値を得るためには、 約15 %ごとに潤滑剤(テフロンシートとワセリ ンの組合せ)を交換する必要がある。 このとき、 円柱の長さと直径の比は一般的に は1. 5程度が望ましい。

C 2 ) 圧縮により精度よく大予ひずみを与えるには、 採用した形状の試験片を

用い、 約15 %ずつ変形させては平行部を繰返し切削するとよい。 このとき、 再切 削後の平行部長さと直径の比を常に2程度にはとる必要がある。

C ₃ ) 圧縮予ひずみ材の引張変形で大 変形域まで正確な値を得るためには、 引 張変形開始時の平行部長さと直径の比を2以上にとる必要がある。

C 4 ) 圧縮予ひずみ材の引張変形曲線には二つのくびれ発生点が存在する。

つは処女材のものであり、 他の一つはひずみが4 %近傍の位置にある。

C ₅ ) くびれの進行に伴うR/ρ(ρはくびれ部の曲率半径、 Rはその最小断面 半径〉の曲線には傾向の変化する点がみられる。 このような点は処女材を含むすべ ての圧縮予ひずみ材に存在する。 このとき、 ρ/RoCRoは変形前の試験片半径)は 圧縮予ひずみに関係なくほぼ2となっている。

C ₆ ) 圧縮予ひずみが25 %より大きい場合、 くびれ部の形状変化は処女材と異 なる。 このときくびれは局所化が著しくなり、 その傾向はρ/R 0が2の前後で多

少異なっている。

C ₇ ) くびれ部の形状を考慮、した圧縮後の引張変形曲線は最小断面の平均応力 を用いた場合とは著しく異なった傾向を示す。

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