【強度と剛性①】チタンが持つショボさと凄さを初心者に分かりやすく解説♪
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- Опубліковано 4 жов 2024
- カスタムを考える時、ダベリング、雑誌などで聞いたことのある「強度・と剛性」について解説しています。
後編： • 【強度と剛性②】愛車の寿命大幅UPできる疲労...
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#強度
#チタン
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チタン材強化人間です。もう10年熟成です。
なので、チタンが～なんてタイトルには凄く惹かれます。
医療用チタンは火葬された時に綺麗な焼き色が付くのだろうか？と考えてます。
でも、自分では確められないからなあ。(笑)
この動画が素晴らしく勉強になり、自分の「皮」への理解が深まりました。
自分の日々の「男の日課」に耐えてる皮は「強度」があるが「剛性」は無い。
その例え秀逸ですね！！！ めちゃめちゃ分かりやすい！
そして寒い時は縮み、暑い時は伸びる・・
線膨張係数もとんでもなく高い！！笑
こういう知識の事って大切ですよね。知っているようで知らない人の方が多いですしタメになります。
わかり易くていい授業です。ありがとうございます、ANDY先生！
強度、硬度、弾性、かたさ、脆性、延性、粘弾性、粘性、クリープ耐性。機械的特性はいっぱいあって、そろぞれを正しく言える人は少ない。。。
私はアンディさんのファンなので言いづらいですが、今回のテーマはちょっと無理でしょう。
ホワイトボードの内容だけで大学の講義なら50時間以上必要で、その道を志す専攻中の学生さんにはお勧め致しかねますm(_ _)m
頑丈さ、硬さ、粘り強さが機械的特性で後は細分化したやつじゃないの？
沢山あるよね。他にも、熱伝導性、電気伝導性、耐摩耗性、寸法安定性、熱膨張係数、対候性（腐食、耐薬品性）、量産で特に気になるのがコスト、鋳造性、鍛造性、切削性、スプリングバック特性、表面処理特性、装飾性、焼入れ性、環境特性（毒性）、などなど。勤勉にこれらの特性を体験し経験値を積まないと中々良い乗り物は作れない。解析で最適値にしても現物はフィーリング最悪とかあるあるだよね。有能な先輩は計算もせずに「ここ変えてみな」の一言で劇的に良くなる事がある。後発メーカーが追いつけない理由の一つかな。
メーカーの人が想定して応力分散させようと思ってたところに改造して高剛性のパーツとかを組み込むと、逃げるはずの力が逃げれなくて結果変なところが折れたりするのでパーツ選びも慎重にすべきですよね。
製造の仕事をしているので予備知識があるせいか、とても面白かったです
せんべいとジャーキーで例えるのは納得❗️
苦労していた材料力学がわかりやすい絵を描いただけでこうも理解しやすくなるってのは、Andyさんの教え方がうまいのかはたまた大学の講師の教科書通りの講義のせいなのか・・・
材料力学の授業ありがとうございます。
学生時代に習ったなー
材質を変えて部品を設計すると断面2次モーメントが変わってくるので、ヤング率の比較で剛性を説明するのはちょっと現実との乖離が大きいですね。
平成の時代に大学の材料工学の講義で、せんべいで説明されてたけど、令和になってもやっぱりせんべいがイメージしやすいのでしょうね。^^
あと注目してほしい点として鋼(鉄)、とチタンの比重とヤング率です。鋼を基準としたチタンの比重とヤング率はそれぞれ、57.7%、55.2%とほぼ同じです。これは、チタンのヤング率が小さい代わりに比重も同程度に小さいので遠心力など質量によって作用する慣性力による歪みが鋼と同程度である事を意味します。つまりコンロッドやクランクシャフトに使える事を意味します。確かNSXのコンロッドがチタンだったと思うけど、そういう高性能な高級車にチタンパーツが使われてるので、
チタン = 全てがすごい
みたいな間違ったイメージが出来上がったのでしょうね。
NSX使ってましたね～。ホンダも思い切った事をしたものです。
あとチタンは戦闘機等の耐熱部に使われてる等、特殊感イッパイなので、チタン＝スゲー！と言うイメージが浸透してるんでしょうね。
（使い方によってはスゴイのは確かだけどね。）
ロードバイクのフレームも様々な金属や素材が使われますが、チタンはそれほど剛性がないというのは意外でした。そのくせ値段はクロモリの約3倍という高級品なので、フレーム材として普及しない理由がよくわかりました。せんべいとビーフジャーキーの例えは非常にわかりやすかったです。
panasonicがチタンフレームですね。
自転車フレームで考えると、鉄よりアルミの方が剛性が低いのが意外
アルミより鉄の方がしなりがあって乗り心地いいのは形状のせいだったのか
これだけカーボンのフレームがレースを席巻してますが、自転車のフレームとしての理想はクロームモリブデンらしいですね。重いけど。
いやいや大抵 合金だから。
鉄フレームは径が細いからしなるんだろう、径を太くすることで剛性を上げる事が出来ると思うが鉄でそれをやろうとすると重量はさらに重くなる。
ボルトの図が綺麗すぎて感動しました！(笑)
材料の知識の有無はメンテナンスの技能を左右しますよね！
相変わらず勉強になります、パーツ交換も安易にチタンだからとかアルミだからじゃなく適材適所が大事ですね、あとせんべいおいしそうでした
お疲れ様です。旋盤バイト等では・・・
高速度工具鋼 靭性◎ 硬度△
超硬タングステンカーバイト 靭性〇 硬度〇
サーメット（炭化チタン・窒化チタン）靭性△ 高度◎
工業高校金属科卒・元鍛造金型製造
部材の傷でも応力集中して破綻もあるので面倒ですね。
色々R付けたり傾斜、テーパーで応力集中回避したり皆さん頑張ってます。
若いころは、痛いくらいに硬くなっていたけど、四十を過ぎた今はそこまで硬くならなくなってきた、、、、ヤング率ってのは、人間にも当てはまるんだな～
ヤングなだけに！
@@makoto0922
コメ主さんは、既にそれも含めてうまいことゆーてるんやで。
ながく使ってるとヘタってくるよな。
お互い歳を取りましたね
スケベな気持ちはあの頃と変わっていないのに
長続きしないんですよ
性欲と精力は比例しないってことですかね？
ヤマハのブレーキディスクにチタンを使ってえらい目にあいました。トルクスにチタンやべぇです・・・適材適所ですねｗ
僕は個人売買で手に入れたバイクのスプロケットを止めるボルトがアルマイトに換っていてツーリング先で緩んできてエライ目に遭いました。出先のバイク屋で全てスチールに交換してもらい 何とか帰路につく事ができましたが、足回りにアルマイトのファッションボルトを使うのは絶対NGです。そのバイクはキャリパーのボルトもアルマイトでやはり緩みました。
スポークホイールも無理やり合わせたらしく次々折れていくし ハブを加工し直してストレスを軽減しスポークを組み直す破目に。。。。手のかかる子でした。
@@町田厚-v9q 観賞用バイク
フラックスの概念を分かりやすく説明されていてすばらしいと思います。
懐かしい。
３０年前の理解を裏打ちしてくれててクロームモリブデンを含めた話はわかりやすくて👍️理解してくれてると思ってました。
検査は引っ張りだけでないのは理解で納得、曲げ応力とかこういうのは理解出来ないお方も多いのでしょうか？
昔のマウンテンバイクに7000系のアルミ使ってヘッド周りがポキポキ折れてましたね。それからは窓サッシなどに使われる粘りのある6000系が主流になりました。モーターバイクもですが、ガチガチに固めたフレームより、しなりのある細いハイテン綱のフレームの方が好きです。
アンディ先生、ホワイトボード講義、ありがとうございます、大変勉強になりました。続編を早く見たいです😃🤚
考えられた図の配置、丁寧な説明、分かり易い具体例の紹介、安定のＨトーク🎵 ほんと、見所満載✨✨✨
凄い…わかりやすすぎワロタ？
Andyさんのように解説できたらなぁ😍
チタンの比重についていつも思うんですが、4.54としている大元の人がいて、
それを参考に自社のHPとか動画を作っている人が結構いるんだなと。
MOTO-ACE Vlogさんのチャンネルは大、大、大好きです。
ありがとうございます😊
剛性って、構造体で評価すべきで、物質で評価する内容では無いと思います
この説明だと、アルミやマグが、剛性を犠牲にしているみたいやん。
実際は、同質量・同外形での剛性を評価する。そうした場合、アルミやマグネシウムは、鉄よりも剛性が高くなる。だから使われている。
鉄は重くて錆びるという欠点はあるけどそれ以外は優秀な材料だなといつも思います。あと、バイクや自転車は強度部材がむき出しになっている場合が多いので、材料の剛性の低さを形状でカバーしているのが随所に見れて勉強になります‼️
エスパー魔美もよく脱いでた
自転車の話と思ってみたらオートバイの話だったけど自転車にもつながる話だった。パナのチタンバイク結局マイナーだったのはチタンは素材として宣伝イメージと性能面と値段が釣り合わないからなのか。
番線とピアノ線の強度と剛性の解説をお願いします。
糸のところだけ、ちょっとイメージと違いましたが、今回も面白かったです！
0:02 面白いトークがんばろうとして全然面白くないこと言ってやり切った感出してるところがじわじわ来る。
物理化学ってこういう概念を聞いている時はめちゃくちゃ楽しいけど、正確な数字とかを追いだすとめちゃくちゃ地獄になるよね、、、わかる人いるかな。
とてもわかりやすいです。せんべいとか、ビーフジャーキーなど例が良いんでしょうね。聞きやすいですし。
前半は科学、後半は物理の授業のようで為になりました！
強度と剛性の定義ってしらなかった。。
良い動画をありがとうございます
土曜の朝からいい勉強ができました。なんとなくでこんな感じだろうなと考えていたことがすっきりしました。ありがとうございます！後半も期待大です。 KitKatのスペル
キャンプ動画に紛れ込んでいたので、「1.」の解説はキャンプで使うペグの材質についてだと思っていましたww。で、「2.」の解説でやっとモータースポーツに使われる金属の性質についての解説だと気づきました。でも、実際にペグの材質と被っているので、とても参考になりました。
煎餅とビーフジャーキーの例えは面白いし分かりやすいw
初めて見ましたが非常に役に立つ動画でした。
今後のチューニングに使う素材に活用出来そうです。
何故かわからないけどAndyさんの事が好きになってしまいました。ありゃ公開告白してしまった（笑
コミック版の宇宙漂流記は確かしずかちゃんのＢ地区描写あったはず
あー凄い良い所で終わってる！
今回も勉強になるなぁ～
金属疲労のメカニズムも説明した方が良いと思います。
ちょい昔にエンジン部品の製造過程で破壊を製造時のプロセスにしてるっつうのを聞いた
事がある 真円度を保つためなのかと想像してたのを思い出した
「へぇーお前すごいこと知ってんじゃん」て褒めてあげたさ
強い車体、エンジンの意味て部材だけじゃなくてトータルの設計なんだな
社外製のクロモリシャフトとリッターSSに付いてる純正シャフトの違いってあんまりないんですか？
勉強になります。
最後まで見てるのはメンズだけだろうなと思いつつ、30半ばくらいまでのメンズも
こう言う事に関心を示す人は少なくなってるのだろうか…と、1人脱線した思いを巡らせました😁
振動による疲労破壊の経験。KDXのナンバープレートがなんと一度のツーリングで割れて破壊してしました。1月の事です。
材料力学ですねぇ。
掛かる力(応力)と変形量(ひずみ)のグラフ応力ひずみ曲線で見れば理解しやすい。
それらを一定の面積あたりにしたものが引っ張り強度Pa(N/mm^2)。
つまり、おんなじ面積でこのくらい力いれたらこんだけ変形しまっせ、ってこと。
それに線膨張係数(熱量による伸び)とかひずみ(変形量)を考えて、さらに熱処理(金属組織)をしてやる必要がある。まぁ、大体のものはJIS本(機械設計製図便覧？うろ覚え)と材料が引っ張られてももとに戻れる力の範囲(降伏点)を基準に余裕を持たせて決める強度(耐力)
で設計してやれば大半はこなせる。うろ覚えですが…。
大事なのは実際に手を動かしてテストする事。材料の組み合わせにより線膨張係数が違うこと、電位(ここでは金属接触の腐食)を考える必要があること等。金属は生き物。
鉄系の比強度ならマルエージング鋼
比剛性ならベリリウムですね
チタン(特にα型)は耐熱強度高いですが、可動部はコーティングや溶射しないと焼付きやすいです
タングステンと言えばダーツのバレルがそうですよね。関係なくてスミマセン💦
電球のフィラメントなんかもそうですよね。関係なくてスミマセン💦
チタンはチタンでもβチタニウムならどう変わるのか知りたい🤔
CBR1000R-RR Sp、G3オイルとG4オイルあるけどオールシーズンどれが良いですか❓G1最初から、入って居るけど、不安他のメーカー指定は、10W40指定だけど、夏場油温メチャー高温だから、教えて下さい。
HPで有難い情報、参考にさせて頂いています。チタン＝SR-71 ブラックバードというイメージがあり、マフラーもチタンが一番な感じがあります。高温域のお話は次回でしょうかね。
アンディさん、痩せましたね？
顔がほっそりした気がします。
ブレーキレバーやクラッチレバーに切欠きがあるのは転倒時に応力集中させてそこで折れる様にという意図で設計されてるからですね、キットカットの様に。w
車とかにつけるとエンジンのアルミとの固有振動が違うからエンジン側の取り付け部が割れるって聞いたことある。
カーボンはどうなんでしょうか？
ただし、鉄にしてもアルミにしてもチタンにしてもバイクのフレームは合金です。なので色々な特性の金属の良いとこ取りです。
もしもチタン100%、鉄100％混ぜ物無しなら乗り心地悪いでしょうね。
非常に興味深い内容で勉強になりました
次回も楽しみにしてます
チタンは酸化強く、ph2くらいの強酸性流体にも使える。ジルコニウムと同じくらい。だだ溶接加工性が良くなく、アフターシールで酸欠になるくらいアルゴン等の不活性ガスを使う。コスト的にはグラスライニングの方が安価。
チタンがショボいというか生産や加工コストの高さのせいで無駄に神格化され過ぎって話ですね、それぞれの素材には適材適所があってその中でチタンだマグだが最適な場所も当然あるってだけの話、そういう場所がコストなどの兼ね合いで大体別の金属で代替されてるのが一般的な工業製品であってそれをコスト度外視で代替してこそ初めて真価を発揮する....
大変に知識が豊富になります🎵
ありがたやありがたや！
今後の講義にも期待してます‼️
強度のあるものと剛性のあるものを組み合わせたのが日本刀やね。
なるほど自転車でチタン考えてましたが合成低い理由がわかりました
チタンフレームは、クロモリよりもしなるためバネ性を生かしたフレームに設計したほうがうまくいきますね。
半面、フィキシングボルトなどに使うのは考え物ですね。必ず歪んであっという間に緩む。
なんにでもチタンを使う人居ますが、ブレーキ周りに使ってて折れてたので…
博識だなぁ😊
アンディさん少し痩せました？
ほっそりした印象です。
分かりやすくていいなーと思ったけど解説しながらどんどん食べていくのでなんか笑う
コマネチ先生の講座いつも勉強になります。今日は剛性度の時間ですね♪
いつも楽しく拝見させて貰ってます〜
バイクでインコネルって使われてないんですか？？
横から失礼します。
インコネルがあるとしたらEXバルブですが最近はあまり使われなくなりました。
90年代なんかだとCBR250RRのEXバルブにも傘材にインコ751が使われていました。
近年ではオーソドックスなSUH35(クロム21%ニッケル4%)が中心で、熱負荷の高い空冷マルチでもニッケル25〜30%くらいの耐熱合金までしか使われないのではないかと思われます。
無駄が多すぎて面倒…と思いながら聞いていましたが途中から聞きやすくなりました。
自転車のリアスプロケットにチタン入れてます。「ガッチガチ！」なんでしょうけど違いなんてわっかりませーんｗ
なんで入れてるかって？色がカッコいいからです！
補足事項として，少しコメントさせてください．
剛性には，二種類あります．一つは動画で紹介されておられる「弾性係数」で，これは変形のしにくさの指標になっているものです．もう一つは，材料力学で出てくる「引張剛性」，「ねじり剛性」，「曲げ剛性」で，これらは「弾性係数」に物体の断面の幾何形状に関わる係数（断面積など）を掛け合わせたものです．後者は，前者と同様に値が高いほど，変形抵抗が高いことを意味します．後者は，例え弾性係数が低くとも，断面形状を工夫することで，変形抵抗を上げることが可能であることを意味する量です．このことから，鉄よりも弾性係数の低いアルミのフレームは，弾性係数の低さを補うため，鉄のフレームよりもパイプを太くすることで変形抵抗を上げているのです．
また強度についても補足すると，強度にも二つあります．一つは降伏強度，もう一つは極限引張強度です．前者は材料が弾性変形（力を加えると元に戻る）できる限界の荷重（正確には応力）になります．後者は材料の荷重ー変位曲線の最大荷重値になります．動画で破壊されるときが強度とおっしゃられていますが，間違いです．材料は破壊するまで使用することはなく，弾性変形を超えて永久変形（降伏）してしまって時点で使用不能ですので，設計者は降伏強度を超えないように設計します．実際には降伏強度に安全率を掛けて設計します．
強度を担当していたので、よく存じ上げております✨👍
タイトルをご覧ください♪♪
@@MOTO-ACE_Vlog 釈迦に説法になってしまい，ごめんなさい．ご容赦ください．
チタンチャンバーってどうなの?
はじめまして。
先日バイクに車が追突してきたんですけど、その時にリア周り（スイングアームやホイール）に当てられました。
乗っているバイクはDucatiのモンスターで鋳造の方持ちスイングアームです。
スイングアームにクラックなどが入っていなくても交換した方がいいですか?
そのまま使うのは安全上問題がありますか?
預けたバイク屋さんには変形しているかもと言われたんですけど、鋳造のスイングアームって変形するんですか?
ninja250とかr3のような角材みたいなスイングアームはよく曲がっているのを見ますけど、全体が鋳造で作られているスイングアームって曲がるんですか?
昔流行ったFEMを思い出しました。最近はもっと賢い設計が進んでいるんでしょうけど、各メーカーの要件やしきい値が実車の違いになっているのね。
例え方がとてもわかりやすい。いいですね！
大昔、ガラスとこんにゃくで習ったな。
田舎の工業高校の授業でした。
某チタンの会社に勤めている者ですが こんなに解り易い説明初めてです
うちの会社バイク業界に関わっているので 凄く良い説明だな～と思いました これから新入社員が来たらこの動画見せます(笑)
ありがとうございます❣️^ ^
チタンと言えば・・・軽い！ 綺麗な焼き色！ ってイメージしか持っていなかったのでいい勉強になりました。その②も楽しみにしています。
めちゃ勉強になりました。
これはファミリーマートもスポンサーになるべきですね
バイクのアフターパーツのマフラー（エキパイ）はチタンが多く使われますが車特にターボ車ではチタンでは持たないですもんね🔥
適材適所ですね〜〜
ナンパ者は振られても打たれ強いので
強度があって
硬派な方は曲げないので
剛性が高いのかも
なるほど！ その例え上手いですね！！(*^^*)
材料は組成で変わるので適材適所を守りましょう。
何者…？
材料学的にもかなり正確な説明をして下さってますね。
金属工学専門ですけどここまでまとめてわかりやすく説明するのには結構準備が要りますよ。
素晴らしい動画で、かなり労力を要したと思います。
頭が下がります。
最近ではカーボン素材で車用ホイールも登場しましたね😵😵😵
御疲れ様です！ 堅さとしなやかさ、、堅いと柔らかさ、適才、適所ですねｗ
分かりやすい説明、参考になりました。
応力集中…学生時代に機械力学や金属/非金属材料とか勉強したのに、すっかり忘れてました
懐かしくもあり、勉強にもなりました
続きを楽しみにしてます
おつまみで説明するってのは斬新ｗｗ
ディスクローターのボルトをチタンに換えると、剛性が落ちてフローティング効果が上がるのでしょうか？
フローティング効果は変わらないですね！
ディスクの締め付けが正しければ、剛性が性能に寄与することはないので、バネ下＆回転体重量が減るので運動性能UPにはとても良いです☆
まぁただ一つチタンで言える事は
64チタンと純チタンだと焼いたり電気通したりで色を出す方法があるけど発色が別物になるって事…
人によるけど純チタンの方が圧倒的に綺麗🐥
剛性と強度は応力歪み線図を見ればどちらの特性かわかりまね👍
合金は冶金技術の固まり。
金属に粘りがあるかどうかって事ですね🤔
金属材料詳しいですね。
今日の一言、いつも楽しみにしてます。
久々にこの手の話聞きました👍
弾性限界と塑性変形の話もたまには聞いてみたいですね😁
ANDY？超超ジュラルミンは、剛性、強度は？どうなんかね～？
空腹時に見る動画じゃなかった