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専門科目・用語集

【構造・コン】ヤング率

ヤング率(やんぐりつ)

ヤング率(Young's modulus、縦弾性係数)は、
弾性範囲で応力に対するひずみの値をきめる定数である。

[ひずみ ε ]= [応力 σ ] / [ヤング率 E ]  (フックの法則)より、 E=σ/ε である。

一方向の引っ張りまたは圧縮応力の方向に対するひずみ量の関係から求める。

たとえば、ヤング率が約100GPa(G(ギガ)は109の意味)である銅では、

断面積1mm2、長さ1mのワイヤに10kgのオモリをぶら下げると、
0.1%のひずみが生じる、すなわち約1mm伸びることなどを推定することに使う値である。

結晶の原子間距離の変化に対する抵抗というモデルがイメージである。

原子間の凝集力が弾性的性質をきめる。

したがって応力と変形の機構が同じ種類の材質間では、
融点と弾性係数の間にはある程度の相関がある。

応力がある大きさ(比例限度)をこえると、
結晶の不完全な部分が不可逆的にうごくことによって変形することになるので、

応力とひずみの関係はリニア(線形)ではなくなり、
応力を取り除いてももとの寸法に戻らなくなる。

金属のヤング率は数10 - 数100GPaである。

この値は100%のひずみを生じる応力の値であるが、
実際の材料は1%も伸びないものが多いので、ヤング率は引張の数百倍の大きさ。

Quotation:Wikipedia- Article - History - License:GFDL )
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ヤング率とは、応力とひずみの関係を決める比例定数で、
フックの法則におけるバネ定数のようなものです。

構造力学の基本中の基本なので、
さすがにこれを本番で聞かれることはないでしょうが、

一応、知識の再確認くらいはしといたほうがいいかも。

建設部門の専門科目では、簡単な計算問題がたまに出ますので、
そういった場合の備えくらいにはなるでしょう。

自分は、そういった計算問題は完全にスルーしてましたが、
得意な人にとっては、オイシイ問題といえるかもしれません。