機械學會誌

著者は慣性の影響を完全に除去し、工業用材料が示す眞の荷重変形曲線を自働的に撮影し得る試験装置及測定器を考案作製する事に成功した。此測定器は最も精密なものとして一般に知られて居るMartens式伸長計の2倍の精密さを有し、構造極めて簡単で測定者の数を徹頭徹尾1人に減じ以て2人の測定者に因る誤差を消去し、併せて平均値を算出する手数を除くべく設計された鏡式伸長計である。以上の装置及測定器を使用して工業上重要なる16種類の金属に就て種々なる変形速度及試験温度に於て牽引、捩り及繰返へし牽引試験を行ひ、尚軟鋼及七三眞鍮に關する匍匐試験、内力集中に關する研究及Fry氏の歪み模様に就て考究し次の重要なる事實を發見した。(1)或種の金属製試験片を特種の試験温度範囲に於て試験する時は音響を發して急激変形(Sudden Yielding)を呈し、荷重変形線図は一般に認められて居る如き圓滑なものではなく波形及不連続線となるものである。(2)此急激変形は光がプロマイド紙に感光し得ざる程瞬間的に起り、一試験片が破壊する迄に現はれる急激変形の囘数及其配列、強さ等は金属の種類、試験温度及変形速度に依て著しく相違する。(3)金属の青熱不安定(Blue Instability)温度及青熱不安定温度範囲を決定する新方法。(4)内力に因る金属破壊の過程に及ぼす内力集中の影響に就て考究し、金属の如き異方体中の一点に作用する内力の強さ及其方向は硝子又はセルロイド等の如き等質等方体に對してのみ成立する弾性理論で算出する事は不可能であり、又偏光弾性實験方法で決定する事も出來ない事を証明し得ると考へられる新事實。(5)一定荷重の下に置かれた金属が呈する匍匐現象も或る温度範囲にては極めて不安定である事。(6)金属の熱處理の影響を吟味する新方法。(7)急激変形及Fry氏の歪み模様の本体に關し概括的説明を與へ得る事實。(8)共析鋼中に含まるゝ炭素量を決定する新方法等。

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壓縮不可能の粘性流体に關するNavier-Stokesの基礎方程式を、空間極座標に変換する事に依つて、一様なる水流中に於ける球面壁に沿ふての流線状境界層に適用さる可き運動、連続の方程式を誘導した。更に其結果をPohlhausenの解法に倣つて近似的に積分し、壁面に沿ふ境界層の厚さと流れが此境壁より離るる位置とを決定する結果を求めて一つの数例を示した。平面境界壁に沿ふて、軸対称の放射状流出の場合に就ては、圓筒座標より出發する事に依り、以上球面境界壁の場合と同様の課程を経て必要なる結果を導き、其例としては平行なる2平面間に於ける流動状態を取扱つた。

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二つの周壁を限られた水流の衝突に依る損失を實験的に求めたものである。但しこゝでは問題を制限して眞直な本流に或る角度を以て支流が衝突する場合のみを考へてある。1913年にGibson氏は實験の結果から、本支流の幅相等しく厚さのみ異る矩形断面を有する水流の衝突に依つて起る全損失は、支流の流量の毎封度につき本流及び支流の流速の二次式で表し得る事を提言してゐる。著者は一屠一般的な、本支流共圓形の断面を有する場合に於ける實験を行つたのであつて、其結果から此場合の損失は幅の相等しい矩形管の時の様には簡単に表し得ないが、特殊の方法に依れば此時でも本支流の流速の二次式で表し得る事を認める事が出来た。其外衝突前の本流の流量が零なる場合、即ち死端を有する肘管の損失をも求め、之は正確に支流の速度水嵩の凾数で表し得る事を知り、其の関係を明かにした積りである。

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著者は磁氣的研究を以て金属材料の加工竝びに焼鈍作用に關する理論的考察の展開を試みた。加工状況の一般的状況を推察する目的を以て荷重應力の大さ、その繰返囘数の多寡を以てし、加ふに各荷重状況に於ける各段楷に於いて逐次同一試料を以て研究した。故に極めて廣汎なる領域を眺め得たるを以て加工状況の關係的内容として、構成粒子の微細化(不規則化)竝びに内部應力の誘発の2作用を帰納するを得た。従ひて一般加工状況に對して、この2作用を推論せらるれば茲に加工状況の本質に對する考察は得らるべきである。著者の得たる加工状況の進行に對する磁氣的研究は茲に初めて材料学的意義を有するものとなる。而してこの2作用の効果を視る時は荷重應力の大小によりて各作用の偏重性が推論せらるゝと同時に、然もこの偏重は一方より他方に連続的に推移することを認め得べく、茲に加工状況の一般性が窺知せられたるものである。而して著者は内部應力の分布竝びにその分布変化の状況に關して多少意見を有するものである。上の加工状況に關する考察は更らに焼鈍作用の効果(磁氣的)によりて論拠を得るものにして、殊に焼鈍作用の内容を展開するには、この磁氣的方法は極めて満足なる結果を與ふるものである。即ち上の著しき偏重性に就いては低温焼鈍に於いて、先づその過不足を補ふが如きを見るも、加工状況の相當進行せるものに就いては、その荷重應力の大小に關係なく略同一の傾向(即ち高温焼鈍)を示すものである。特に注意すべきは0.1%炭素鋼700℃〜800℃附近に至るも内部應力の存在は明かに指摘するを得べき点にして、400°〜500℃に於いて著しく内部應力の消失、粒子の規則化の生ずるは従来の観察とよく一致する所である。更らに400℃以下に於ける磁氣変化の内容を吟味する時は所謂低温焼鈍現象の説明を求め得べきである。茲に低温焼鈍現象に對しては著者は内部應力分布の推移性(一度得たる應力分布は加熱作用によりて変化する際、分布状況を変化するものにして、分布模様が不変にしてその強度のみ変化するといふに非らず)を重要視するものである。茲には高温焼鈍の實際的結果を除き、磁氣的研究に使用したる試料にて行ひたる低温焼鈍現象の一班を示す。この状況は極めて驚異に値すべき状況なるも、著者の考察したる局部的加工効果によりて初めて得らるべきものと思はるゝが、これまた焼鈍作用の一般性なるを妨げざるものである。終りに眞鍮に就てもこの種の焼鈍作用の結果を示す。

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