応力ひずみ線図

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応力ひずみ線図(おうりょくひずみせんず、英語: stress-strain curve)とは、物体にひずみが生じた場合の応力の変化を示したグラフである。材料ごとにグラフは異なるがある程度の傾向は示されている。

延性材料[編集]

図1 構造用の応力ひずみ線図
1. 引張強さ
2. 降伏強度
3. 破断
4. ひずみ硬化域
5. ネッキング
A: 公称応力 (F/A0)
B: 実応力 (F/A)

一般的な材料であれば、降伏点に達するまでははひずみに対して応力が直線的に上昇する。この部分は弾性域と呼ばれ、その傾きは弾性係数またはヤング率と呼ばれる。この段階でひずみを解放すれば材料はほぼ元の形に戻すことが可能である。降伏点に達したときの強度が降伏強度である。

降伏点に達したあとは塑性域になる。ポアソン比により断面積が減少し、ひずみを解放しても材料の形状は元に戻らなくなる。ひずみをかけ続けた場合、圧力が増加するためひずみ硬化により引張強さに達し、公称応力が最大になる。 この点を過ぎると特定の部分の断面積が急激に減少するネッキング現象が発生するため、公称応力は減少する。最終的にその特定の部分が不安定になり材料は破断し、そのときのグラフの位置を破断点という。

脆性材料[編集]

コンクリートや炭素繊維などの脆性材料は降伏点を持たない。このような材料においては、破壊強度と極限強度が同一になる。

関連項目[編集]