機械的性質と破壊
破壊靭性 K_IC = 50 MPa·√m の鋼板に200 MPaの引張応力がかかっている。形状係数 Y = 1.0 として K = Yσ√(πa) を使うと、破壊が起こる限界のき裂長さaはどれに最も近いか。
- A約20 mm
- B約62.5 mm
- C約80 mm
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正解：A. 約20 mm
K = K_IC となる条件から a = (1/π)(K_IC/Yσ)² です。K_IC/σ = 50/200 = 0.25 √m なので、a = 0.25²/π = 0.0625/3.14 ≈ 0.0199 m、約20 mm になります。約62.5 mm は π で割るのを忘れた値、約80 mm は2乗をとらずに 0.25/π とした誤りです。限界き裂長さは応力の2乗に反比例するので、応力を半分にすれば許容できるき裂の長さは4倍になります。非破壊検査で見つけられるき裂の大きさとこの限界値を比べるのが、損傷許容設計の考え方です。