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試験片に作用する外力(荷重)は応力 (単位面積当たりに作用する荷重)、その変位はひずみ(単位長さに対する変位量の比率)で比較します。
応力 σ = (荷重 P) ⁄ (面積 S)
ひずみ ε = (伸び ∆l) ⁄ (全長 L)
【引張応力】
部品が引っ張られる場合、内部に生じる応力は引張応力、ひずみは引張ひずみと呼びます。
【圧縮応力】
部品が圧縮される場合、内部に生じる応力は圧縮応力』ひずみは圧縮ひずみと呼びます。
また引張応力と区別するためにマイナス記号を付けます。
引張応力の説明図
圧縮応力の説明図
【例題1】
【例題1】
直径5.00 mmの針金に質量80.0 kgの物体を吊り下げます。針金の断面に生じる応力を求めなさい。
ただし重力加速度は9.81 m/s**2、円周率πは3.14とします。
【解答】
【解答】
針金には引張応力が作用します。
針金の断面積を求めると (π×5**2) ÷ ⁄4 = 19.62 (mm**2)
物体に作用する重力は 80.0 × 9.81 = 784.8 (N)
したがって引張応力は 784.8 (N) ÷ 19.62 (mm**2) = 40.0 (N⁄mm**2) = 40.0 (MPa)
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