- 号数
- ばね論文集71号(2026)
- 該当ページ
- P55-67
- 種類
- 論文
大変形カンチレバー法(大槻法I)の開発とグローバル標準化 -極細ワイヤ/ 極薄プレートにおける画期的ヤング率測定法-
抄録
工業上、可撓性材料の利用において、そうした材料のヤング率を把握することは非常に重要な課題である。本論文では、極薄板や極細ワイヤのヤング率を測定するための革新的なカンチレバー法(厳密直接計算法、ノモグラム間接法、簡易換算法など)を開発した。すなわち、本論文において可撓性柔軟材料の示す大たわみ変形挙動を考慮して、非線形大変形理論を用いて新規で画期的なヤング率測定法を考案したものである。ところで、この新規測定法で測定されるヤング率(弾性係数)はいわゆる‟セカント係数“である。さらに、この測定法の適用性を確認するため、柔軟材料を用いて大たわみ変形状態のヤング率測定実験(薄板 PVC:高分子材、細ワイヤ SWPA:ピアノ線材)を行った。その結果、新しい方法は柔軟な薄板または細いワイヤに適していることが明らかになった。なお、こうして新しく開発された画期的方法は細い繊維材料(ガラス繊維、炭素繊維、光ファイバーなど)や薄いシート材料など他の可撓性材料にも十分適用できるものであり、究極的にあらゆる柔軟材のヤング率測定のグローバル標準化に大きく寄与するとものと思量される。
Summary
In industrial applications of flexible materials, it is very important to grasp Young’s modulus of the material. In this paper, revolutionary cantilever methods such as accurate direct methods, indirect nomogram methods and simple conversion methods were developed to measure Young’s modulus of ultra- fine wires/ultra-thin plates. New innovative methods are based on the nonlinear large deformation theory. The modulus measured by these methods is the so-called " Secant modulus " . Furthermore, in order to confirm the applicability of these methods, several experiments were carried out to measure Young’s modulus under large deformation conditions on flexible materials (SWPA: fine spring wire and PVC: thin high-polymer plate). The newly developed methods have sufficient potential applicable to measure Young’s modulus of other flexible materials such as thin fibrous materials (glass-fiber, carbon-fiber, optical-fiber, etc.), thin-sheet materials, and these revolutionary methods are expected to contribute to the establishment of the practical global standardization of Young’s modulus measurement for every flexible materials.
Keyword
Young’s modulus, Large deformation, Cantilever, Fine-wires, Thin-plates, Sheets, Fibers.