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圧力と応力の違いと、ヤング率と強さの違いについて教えて下さい。

gon********さん

2007/5/2906:49:50

圧力と応力の違いと、ヤング率と強さの違いについて教えて下さい。

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tri********さん

2007/5/2913:41:13

応力とは、材質(固体の物質)を変形させたときに、その歪みを戻そうとかかる力のことです。つまり、変形させようとする力=それに応じて変形を戻そうとする力(応力)なのです。

物質が大きいほど、同じ率で歪めるのに必要な応力は強くなります。そのため、断面積あたりの応力=圧力に換算することで、大きさによる影響を省きます。

ヤング率とは、物質を伸ばしたときに、そのひずみ(伸び率)で応力(伸ばすのに必要な力)を割ったものです。これは、バネのように伸びと力が比例する「弾性体」を伸ばすときに必要な力(バネの強さ)を表すものです。硬いバネのように伸ばすのに強い力が要るほど、ヤング率=弾性率も高くなります。

強さとしては、色々な条件で求められます。ヤング率の「弾性体」=「力を抜いたら元のサイズに戻る(弾性変形)」の範囲を越えて、もとに戻らなくなってしまう(塑性変形してしまう)限界の力=降伏点応力や、さらに素材が千切れてしまう限界の力=破断応力、などがあります。

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mar********さん

2007/5/2908:22:49

圧力は平面に対して一様にかかる力
応力は固体に対して外部からかかる力。
固体の面に対して一様にかかる応力は圧力と同じですが、
上端と下端で逆方向の力が働くような剪断応力は圧力とは明らかに違います。
また、圧力と言うときには全方向からの均等な力を指す場合が普通なので
固体に対して特定の方向から力を加えるときに圧力という言葉を使うのは誤解を生じる元です。

ヤング率は弾性率の一つでフックの法則が成り立つ範囲内での応力に対する歪みの大きさ。
ここで「強さ」って言ってるのは引っ張り強さ、圧縮強さのことでしょうか?
ヤング率の定義をみてわかる通り、強さという場合にはフックの法則が成り立っている必要はありません。
応力に対して応力のかかる方向以外の歪みや剪断応力に対する歪みを表わす場合には
一般的な弾性率で表わします。

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