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ロゼットゲージを用いた旧来の主応力解析では、0°・45°・90°方向の応力値からモールの応力円を構成し、主応力と方向を求めます。本ページでは、この古典的手法の仕組みと限界を整理し、現代的なリバース解析との違いを理解するための基礎理論を解説します。
主応力計算はモールの応力円が基本
方向を変えて3測定 → 円を作図
X線応力測定以前の標準方法
少数方向 → 誤差の相殺ができない
せん断応力の直接測定は不可
複雑な応力場や回転の追跡も不可
まさに「比較軸」の”基礎理論”として最適
0,45,90度の方向の応力を測定して、σ0,σ45,σ90[MPa]とする。
C:モールの応力円の中心
R:モールの応力円の半径
θ:主応力測定0度との角度
C:モールの応力円の中心
R:モールの応力円の半径
しかし、ひずみゲージは、ゲージをゲージを貼付したときからの変位しかわからない。したがって、残留応力=応力の絶対値には、X線での応力測定が必要
ロゼットゲージとモールの応力円を用いた従来の主応力解析は、
基本原理を理解するうえで非常に重要な手法です。
しかし、測定方向が限られるため誤差の影響を受けやすく、
また せん断応力τを直接測定できないため、応力の“実体”を完全に把握することはできません。
そこで当社では、
複数方向から測定した「垂直応力σ+せん断応力τ」を使い、
主応力方向そのものを推定し、誤差も相殺できる新しい手法
= モールの応力円リバース解析(特許第7513234号) を開発しました。
👉 次のページで詳細を総括しています:
[0245] モールの応力円リバース解析 総括
(従来法では見えなかった“応力の実体”をどのように再構築するかを解説)
X線応力測定のcosα法は、(垂直)応力とせん断応力が同時に測定できるので、
理想的な材料の場合、2方向測定で応力の実体(主応力、応力テンソル、モールの応力円)を得ることができる。つまり全方向の応力が推定可能。
また、材料が理想的に出ない場合も、測定方向を増やすことにより、それなりの精度で測定できる。モールの応力円リバース解析
【A. 基礎レベル(従来理論ゾーン)】
├─ [0197] ロゼットゲージによる主応力解析(旧来手法)このページ
└─ [0219] モールの応力円の扱い(教科書レベルの基礎)
↓ 基礎を理解後、次の段階
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【B. 準基礎レベル(リバース解析の概念導入)】
├─ [0167] 主応力解析 by モールの応力円リバース
├─ [0173] 測定できない方向の応力を推定する(応用の入口)
└─ [0212] 次元の違う応力解析手法(従来とリバースの比較)
↓ ここで“リバースの基本概念”を理解
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【C. 中核レベル(モールの応力円リバースの中心ページ)】
▶ **【中心】 [0245] モールの応力円リバース解析 総括(総本山)**
※ 全ページは最終的にここへ収束する構造
↓ この総括から下位の技術的ページへ展開
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【D. 分解レベル(難易度別に三層構造)】
【初心者向け】
・概念の図示
・σとτの違い
・なぜ“リバース”と呼ぶのか
【中級者向け】
└─ [0255] モールの応力円リバースの“技術的仕組み”
・σ+τの活用
・多方向測定
・誤差相殺
・円フィッティング
【上級者向け】
・座標変換
・円の最適フィッティング
・誤差分布
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【E. 実務・応用レベル(現場で役立つページ群)】
├─ [0233] 測定〜解析例(実測例:8方向・疲労・溶接)