材料力学の公式集
材料力学で使用する基本的な式を紹介します。材料力学は応力や変形、応力と変形の関係を解析する学問です。各部材に生じる応力を計算し、応力度に応じた部材を選定することは、材料力学の根本ともいえます。
応力(σ)の計算
σ(応力)=P(圧縮・引張力)/a(断面積)
ひずみとポアソン比の計算
ひずみ
ε (縦ひずみ)=x(変形量)/L(元の長さ)
ε‘(横ひずみ)=y(変形量)/D(元の長さ)
せん断ひずみ(γ)
せん断荷重が働いても、変化量が小さい(θ[rad]が微小)場合
γ(せん断ひずみ)= δ(変形した長さ) /l(元の長さ)=tanθ≒θ
ポアソン比(ν)
ν(ポアソン比)=ε’(横ひずみ)/ε(縦ひずみ)
フックの法則
力学的法則(F:力)
F(力)=-k(ばね定数)x(変位量)
材料力学的法則(σ:垂直応力)
σ(垂直応力)=E(ヤング率*)ε(垂直ひずみ)
ヤング率:材料固有の値で、「縦弾性係数」ともいいます。
安全率*の計算(S)
S(安全率)=σa(許容応力=最大応力)/σf(基準強さ=基準応力)
安全率:材料や寸法の誤差、使用条件などの不確定要素を考慮し、実際に耐えることができことを保証する値です。通常、「1」より大きい値を設定します。