柔軟円リングにおける自重大たわみ変形を利用した新ヤング率測定法の開発（自重大変形円リング法）

摘要

大きな変形を示す薄肉材料（金属系の薄板／細線，高分子材料）がばね用あるいは機械構造用部材として広く使用されている．こうした薄肉材料の実用上のヤング率（縦弾性係数）を知ることは強度設計において極めて重要な課題である．これら薄肉材料のヤング率は成形プロセスに起因しバルク材のそれとは異なることが多く，バルク材のヤング率をそのまま利用するには懸念がある．したがって，こういった材料の実測ヤング率が必要であるが，これらの薄い，細い材料は低剛性のため，微小変形を基礎とする従来の規格化された材料試験法（引張試験あるいは圧縮試験，片持ちはり試験，三点／四点曲げ試験など）を用いてヤング率を求めるのは試料保持方法，負荷方法，変形計測などに特別な工夫を必要とし，一般にヤング率の測定は極めて難しいといえる．そこで，本論文ではこうした可撓性薄肉材料のヤング率測定方法として，画期的な「自重大変形円リング法」を開発した．