「高強度の発泡金属、米ノースカロライナ州立大学が開発」記事へのコメント

強度？

[Anonymous Coward]

こういうのを強度っていうんですか？
高耐衝撃性とか？

Re:強度？

[SteppingWind (2654)]

材料の強度というと通常は3種類ありまして, 1つは硬さです. これは一定の応力をかけた場合の材料の変形量を示します. 2つ目は狭い意味での強さで, 材料が破壊される応力の上限を示します. これにちょっと似たもので弾性限界というのもあって, 応力を解除した時に元の形状に戻る応力の限界というのもあります. 3つ目はねばさ(靭性)で, 材料が破壊されるまでの応力と材料の変形量の積分で表され, 材料の破壊に必要なエネルギを示します.

今回の例では, クラッシャブルな用途が示されているので, 3つ目の靭性のことを言っているのではないかと思われます.

Re:

[Anonymous Coward]

>材料の破壊に必要なエネルギを示します.

いや変形するなり壊れるなりして衝撃を吸収する話ではないかと。

Re:強度？

[albireo (7374)]

変形するなり壊れるなりするためにエネルギーを消費させることで衝撃を弱めるって話だから「材料の破壊に必要なエネルギ」で合ってるよ。

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うじゃうじゃ

Re:強度？

[digoh (17917)]

タイトルの「高強度の」に関連する話なので、ただ「変形するなり壊れるなりするために必要なエネルギー」が「高い」素材だったら衝撃吸収ができないですよね。

ある程度は元の形状を保つ「強度」があり（←比較的高い応力耐性）、それでいて限界を超えたダメージを受けた場合は自身が変形・破壊されることで「衝撃を先へ伝えない」（←低い靭性）ということですかね？

Re:強度？

[albireo (7374)]

ただ「変形するなり壊れるなりするために必要なエネルギー」が「高い」素材だったら衝撃吸収ができないですよね。

んなことはないです。

自身が変形・破壊されることで「衝撃を先へ伝えない」（←低い靭性）ということですかね？

弱い力で変形するってことは、大きな力を受けるとほとんど吸収できないってことです。まだ力を吸収しきれないうちに潰れきってしまうから。
たとえば鉄でもスチールウールのような形状にすればクッションの役割を果たしますが、これは靭性が低すぎて車のバンパーには使えません。手で押すだけでへこむような素材は1トンを超える物体が60km/h以上の速度で衝突する衝撃に対してはあってもなくても同じです。
逆に車のバンパーなどにちょうどいい緩衝材は弱い力ではほとんど変形しないので、卵や茶碗の保護には無意味です。

このように緩衝材に要求される靭性ってのは高ければいいとか低ければいいというものではなく、受け止める衝撃の大きさによってどの程度がベストなのかは変わってくるんです。

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うじゃうじゃ