材料力学・用語集
材料力学・用語集
あ
圧縮荷重
材料に外部から与えた力を荷重という。
荷重を与えられると材料は変形する。
この変形をひずみという。
材料を縮める方向に与える荷重を圧縮荷重という。
材料は圧縮荷重をかけられた方向に縮み、垂直方向に太くなる。
安全率
許容応力に対する引張強さに比を安全率という。
応力
物体に外力(荷重)を作用させると、物体は変形する。
荷重を大きくしていくと変形量が増加し、さらに荷重を増やすとやがて物体は破損する。
破損する直前までは、物体は変形するだけで破損しない。
これは、物体内部に、荷重に抗して破損しまいと耐えようとする力が生じるからである。
この力を応力という。
物体内部の応力をすべて合わせると、その物体にかかる荷重と等しくなる。
つまり、全応力と荷重がつり合いの状態にあるため、物体は移動もせず、破損もしないことになる。
応力ひずみ曲線
荷重が加われば、ひずみと応力が生じる。
ひずみと応力の関係をグラフとして表示したものが、応力ひずみ曲線である。
比例限度であれば、フックの法則が通用する。
か
荷重
材料に対する外力を荷重という。
つまり、材料に外部から与えられた力のことだ。
荷重を与えられると材料は変形する。
この変形をひずみという。
次の荷重がある。
- 引張荷重
- 圧縮荷重
- 曲げ荷重
- せん断荷重
- ねじり荷重
片持ちばり
一端が固定されているはり
許容応力
材料を機械や建築物に使用する場合、内部に発生する応力が引張強さより十分に小さくなるように設計する。
この時の応力を許容応力という。
クリープ
応力が一定でありながら、時間の経過に伴ってひずみが増加していく現象をクリープという。
高温で応力が高いほどクリープは顕著になる。
さ
集中応力
切り欠きなどのために、応力が一部で大きくなる現象を集中応力という。
塑性変形
材料が弾性限度内であれば、荷重を取り去れば、材料は元に戻る。
しかし、弾性限度を超えると、荷重を取り去っても、材料は元に戻らない。
このような変形を塑性変形という。
た
縦弾性係数
垂直応力と縦ひずみの比を縦弾性係数という。
弾性係数
フックの法則での比例定数を弾性係数という。
一般に弾性係数はEで表す。
弾性係数Eは、応力σをひずみεで割った値で定義する。
縦ひずみとの比を縦弾性係数、せん断ひずみとせん断応力との比を横弾性係数という。
横ひずみとの比が横弾性係数ではないので注意しよう。
縦弾性係数はヤング率とも呼ばれている。
弾性係数は一般にEで表すが、これは縦弾性係数を示している。
横弾性係数の記号はGで表現する。
弾性変形
材料が弾性限度内であれば、荷重を取り去れば、材料は元に戻る。
このような変形を弾性変形という。
これに対し、荷重を取り去っても材料が元に戻らない変形が塑性変形だ。
弾性限界
材料が弾性限度内であれば、荷重を取り去れば、材料は元に戻る。
このような変形を弾性変形という。
ところが、ある値を超えた荷重を与えると、材料から荷重を取り去っても元に戻らない。
弾性変形が可能になるギリギリの荷重を弾性限界という。
な
熱応力
温度変化に伴って、材料に伸び縮みが発生する。
このとき、外力によって伸び縮みを阻止すると、圧縮応力や引張応力が内部に生じる。
この応力を熱応力という。
は
歪(ひずみ)
物体に外力(荷重)を作用させると、物体は変形する。
このとき伸びた長さ、または縮んだ長さを、最初の長さ(無荷重時の長さ)で割った量をひずみという。
引張荷重
材料に外部から与えた力を荷重という。
荷重を与えられると材料は変形する。
この変形をひずみという。
材料を伸ばす方向に与える荷重を引張荷重という。
材料は引張荷重をかけられた方向に伸び、垂直方向に細くなる。
フックの法則
比例限度であれば、ひずみと応力は比例関係を示す。
これをフックの法則という。
フックの法則での比例定数を弾性係数という。
一般に弾性係数はEで表す。
弾性係数Eは、応力σをひずみεで割った値で定義する。
ポアソン比
材料が荷重を受けると、縦ひずみεと縦ひずみε1が同時に発生する。
材料が弾性限度内であれば、縦ひずみεと縦ひずみε1の比は一定の値になる。
この値をポアソン比という。
ポアソン比は材質ごとに固有の値になる。
ポアソン比は比例限度内ではなく、弾性限度内で成り立つことに注意しよう。
ま
曲げ荷重
材料に外部から与えた力を荷重という。
荷重を与えられると材料は変形する。
この変形をひずみという。
材料を曲げる方向に与える荷重を曲げ荷重という。
や
横弾性係数
せん断応力とせん断ひずみの比を横弾性係数という。
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2009/07/09
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