アルミニウム合金鋳物のポアソン比

いつもお世話になっております。

解析を行なうための材料特性資料を収集しているのですが、疑問点があり投稿させていただきました。

某協会のデータベースよりアルミニウム合金鋳物
・AC4B
・AC7A
のデータを入手しました。
縦弾性係数とせん断弾性係数がそれぞれ明記されてました。

AC4B…縦弾性係数　　76.0kN/mm＾2
　　　せん断弾性係数25.0kN/mm＾2

AC7A…縦弾性係数　　67.6kN/mm＾2
　　　せん断弾性係数20.6kN/mm＾2

それぞれのデータからポアソン比を求めました。

G＝E/2（1+γ）

G：せん断弾性係数
E：縦弾性係数（ヤング率）
γ：ポアソン比

それぞれ求めると
AC4Bが0.52
AC7Aが0.64…となりました。

ポアソン比は、固体や金属が約0.3、液体やゴムが約0.5。
色々調査をすると地球上にポアソン比0.5を超えるものは存在しないとまで言っている記述もありました。
（ポアソン比0.5で体積不変。0.5を超えると「引っ張ると体積が減る」、
「圧縮すると体積が増える」つまり体積弾性係数が負になってしまう。）

上記を踏まえ、鋳物(AC4B,AC7A）のデータは信憑性がなく、使用できないと考えております。
みなさんはどう考えますか？

しかし、他にデータもありません。
解析できる範囲の鋳物（AC4B、AC7A）のデータを教えていただきたく、よろしくお願いいたします。

アルミ合金銅合金などははっきり言えば弾性体ではないですよね。
ポアソン比の式を当てはめるのは無理があります。

●質問者からのお礼

回答ありがとうございました。

解析のことはまったくの素人なので、短文では解釈・理解するまで時間がかかります。
もう少し、丁寧に解説いただけるとうれしかったです。

色々解析のデータ値について、本やネットで調べたのですが、アルミ合金はポアソン比を0.33で統一して解析している場合が多いみたいですね。

その辺がm-sudoさんのお答え、ポアソン比の統一に関連していると解釈してよろしいでしょうか？

▼回答者からの追記

はい。０．３３でよいはずです。比例限度を持たない材料は実験で求めて
いると思います。(実験値）
当方もアルミ合金は０．３３あたりで解析しています。

　まったくの素人です。
答えにはなりませんが、アドバイスを少し……。

　ネットで調べた限りではアルミ合金のポワソン比は0.32～0.34ですね。
合金鋳物も似たような物性値になるのではないかと思います。
また、日本機械学会編『機械実用便覧』（丸善刊1990）に基づいたアルミ
合金の物性値は、Ｅ=73(GPa)、Ｇ＝26(GPa)、γ＝0.33　となっています。
この数値を上記式に代入して計算してもγ＝0.33にはなりません。
厳密には計算式どおりではないようです。

東京農工大学の佐藤勝昭教授の物性なんでもＱ＆Ａでは、
アルミ合金とステンレスのポワソン比に関する質問に対して下記の回答が
あります。

個々の規格の合金についてはメーカーにお尋ね下さい。一般論ではアルミ
合金のポワソン比は0.32-0.34、ステンレスのポワソン比は0.27-0.30です。
同じ番号の合金でもメーカによって組成に幅があり、ポワソン比も幅があり
ます。

　物性なんでもＱ＆Ａへポアソン比の算出方法について質問されてみて
はいかがでしょうか？。

■参考URL

http://www.tuat.ac.jp/~katsuaki/nandemoQ&A.html

●質問者からのお礼

回答ありがとうございました。

解析をしていて、材料特性のデータがあまりにも欠如しているのを痛感している毎日です。
解析を行なっている方々がどのようにデータを収集しているのかすごい不思議です。
材料メーカーに聞いても、データ不足の場合が多々ありますから・・・

ポアソン比の件、ありがとうございます。
大変参考になりました。
色々な本を調べましたが、ポアソン比の公式は厳密に成立しないのかもしれませんね。