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)

凡例:
凡例

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

凡例:
凡例

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。

試験機アカデミア トップへ戻る