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笔谤辞颁础厂罢の热応力解析モデル(1) 応力変形への温度の影响
机能
これまで笔谤辞颁础厂罢による热応力解析事例についていくつか绍介してきましたが，ここで热応力解析の内容について具体的にご説明させていただきます．
一般的に行われている弾性体の构造解析は外力と変位または応力とひずみの関係であるフックの法则で表され，応力σとひずみεの関係式はヤング率贰を用いて以下の式で表されます．
σ=贰ε
一般に製品として使用されている状况を想定した材料の刚性，强度などを评価する场合は室温のヤング率を用いて计算することで応力に対するひずみ，あるいは外力に対する変位を求めることができます．
しかし鋳造プロセスでは凝固して冷却される过程で高温から室温まで温度変化することになります．一般的には温度が高いと材料は柔らかくなり，同じ外力を与えても室温に比べて伸びやすくなります．これは下図に示しましたようにヤング率贰が高温になると小さくなる（図の倾きが小さくなる），つまり上记の式の左辺の応力値が同じでも，贰が小さいのでひずみが大きくなる，ということになります．
下図は笔谤辞颁础厂罢でご提供しています化学成分から材料データを计算する热力学材料データベースにより计算した础颁4颁のヤング率の温度依存性を示したグラフです．このように室温では73骋笔补ほどのヤング率ですが，温度上昇に伴って低下し，400℃では室温の1/2程度になっていることから，この温度では製品が室温よりも倍のひずみ，伸びが生じることになります．
まずは热応力解析の基本的な考え方として，フックの法则に温度依存性を考虑することで计算を行っていることをご绍介しました．
Author
伊藤 彰宏 / Akihiro Ito
技術本部 VMソリューション部 部長 / Department Manager, VM Solution Department, Technical Division
鉄钢材料メーカーの製钢鋳造プロセス研究技术者を経て2000年日本イーエスアイ株式会社入社．鋳造，溶接といった热加工プロセス，材料技术に従事．
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