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No.200 応力集中の問題 1

中央に穴があいているSUS304平板の引張りによる応力集中の問題をLS-DYNAの陰解法を使用して解析しました。
変形が小さい場合は弾性領域がほとんどですが、変形が大きくなると塑性化した領域が拡大します。
最後に円孔の端部から板の端部の相当応力と座標の関係をグラフにしました。変形が小さいときは教科書どおり円孔端部の応力は、板端部の３倍になりました。塑性化が進むと両者の差が縮小していくことがわかります。
応力集中の見える化の例として取り上げました。
なお，本事例はサンプルであることをご了承下さい。

図 1　弾性変形＋相当応力

図 2　弾性変形＋塑性ひずみ分布

図 3　塑性変形＋相当応力

図 4　塑性変形＋塑性ひずみ分布

図 5　応力分布（X=10：円孔端部、X=50：平板端部　青：弾性変形、赤：塑性変形）