コンテンツ

• 手順
• チップ

ヤング率とも呼ばれる弾性率は、外部の原因によって課される伸縮、圧縮、および膨張の力に抵抗する材料の能力を指します。元の形状の記憶を維持しながら、これらの力の下で材料が受ける変形の量を定義します。これらが存在しなくなると、このようにして、マテリアルは最初の形状に戻ります。材料が持つこの容量は、基本的に応力降伏点にまで達します。外力がその点を超えて材料を変形させると、材料は永久的に変形し、力を取り除いても元の形状に戻りません。材料の最大力点でサポートされている応力を超えて外力がかかると、破損します。弾性率の計算方法については、次のヒントをお読みください。

手順

方法1/3：ストレスと摩耗の違いを理解する

1. 

   
   
   材料応力は、軸方向の伸長力によって発生することに注意してください。 たとえば、キャラメルキャンディを長手方向に引っ張ると、加えられた応力のために伸びます。

2. 

   材料の変形は、その軸に垂直なせん断力によって引き起こされることを理解してください。 たとえば、テニスラケットの弦の真ん中を押すと、せん断力がかかるため、弦が曲がります。

方法2/3：方程式に必要なデータを決定する

1. 

   
   
   材料の体積の比例変化（膨潤とも呼ばれる）を測定します。 材料に既知の力を応力とせん断方向に加えます。応力のみを加えた場合に材料で発生する膨張（）を測定し、次にせん断を加えた場合のみ材料で発生する膨張（）を測定します。

方法3/3：計算を行う

1. 

   
   
   総モジュールを計算します。 この値は、軸方向に外力が加わって応力が発生したときの材料の強度を表しています。材料に加えられる外圧（力に力がかかる領域に力を掛けたもの）は、膨張（単位なし）に総弾性率（単位で表した）を掛けたものに等しくなります。同様に、総モジュールは、分割されるように決定されます。

2. 

   せん断弾性率を決定します。 この値は、垂直方向に外力が加えられ、変形が生じたときの材料の強度を表します。材料に加えられた外圧（力に力がかかった面積を掛けたもの）は、膨張（単位なし）に剪断弾性率（単位を掛けたもの）を掛けたものに等しい。同様に、総モジュールは、分割されるように決定されます。

3. 

   ヤング率を決定します。 材料に応力を加えると、比例して変形します。逆も同様です。ヤングのモジュールは、そこに存在する応力と変形の関係を記述します。これは、降伏応力に関連する線形関係です。ヤング率は、受けた変形で割った応力に等しい。

チップ

• 比例体積の変化を測定するために材料に外力を加えるときは、材料が降伏応力を超える点まで測定を誇張しないでください。この場合、結果として生じる永久的な変形により、取得したデータが無効になります。
• 比例体積の変化を測定するための外部正弦波力は、均一な外部力を適用する場合よりも正確な降伏応力値をもたらします。