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弾性力とは

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弾性力とは

弾性

弾性(elasticity)とは、伸長、圧縮、せん断などの外力よって変形を受けた物体(ゴムなど)が、その外力を取り去ったときに元の形状や寸法に戻ろうとする性質のこと。

あるいはプラスチック製の固体に力を加え変形させた後、応力を除くと直ちに原形に戻る性質のこと。


弾性力(elastic force)とは

弾性力とは、変形したばねなどの物体が元に戻ろうとして物体に及ぼす力のこと。

弾性力Fは以下の「フックの法則」で表されます。

F 〔N〕 = k〔N/m〕 ・ x〔m〕

弾性力 = ばね定数 ・ 伸縮時の長さ

k:ばね定数(弾性定数)という比例定数。
直線の傾きをあらわす。

x:伸びた(または縮んだ)長さ

フックの法則によれば、弾性力はばねが伸びた(または縮んだ)長さに比例します。


応力(stress)

一様な太さの棒の一端を固定して、他方を軸方向に引っ張ったり押したりすると棒は延び縮みする。

棒の単位断面積に働く力を応力という。

応力の単位は〔Pa=N・m-2

変形(deformation)

変形とは加工品の形状または寸法の狂いのこと。

狂いは各方向についてそれぞれの最大値で示す。

曲がり

変形のうち、長手方向に対して直角方向の狂いのこと。

ひずみ(strain)

ひずみとは、はじめの厚さに対する厚さ変化をパーセントで表したもののこと。


ヤング率(Young's modulus)

応力の大きさをT、
棒の単位長さあたりの伸びあるいは縮み量をεで表すと、
フックの法則が成り立つ条件ではT=Eεで表される。

この比例定数Eをヤング率という。

ポアソン比(Poisson's ratio)

ポアソン比は弾性のある真直棒に軸方向荷重が作用するときに生じる横ひずみと縦ひずみの比のこと。

応力-ひずみ曲線(stress-strain curve)

応力-ひずみ曲線とは、均一な断面積Aを持つ長さLの棒状固体試料を一定速度vで引っ張る(または圧縮する)とき生じるひずみと応力の関係を
縦軸に垂直応力として荷重Aを、
横軸に伸びひずみとしてvと荷重時間tとの積を取って図示したもののこと。

破断特性(rupture properties)

破断特性とは、物体の破断を行う際に生ずる状態のこと。

また、粉末の破断特性を規定するパラメーターのこと。

延性破壊(dectile failure)

延性破壊とは、材料が外力によって塑性変形(永久変形)を生じて破壊すること。

脆性破壊 (brittle failure)

脆性破壊とは、材料が外力によって塑性変形(永久変形)を生じることなく破壊すること。