引張試験と応力ひずみ
解説
ポイント
引張試験で使う「公称応力・公称ひずみ」の定義と,弾性・塑性の区別を確かめる問題です。
考え方と解き方
応力は荷重÷断面積,ひずみは伸び÷長さです。変形前の寸法で割ったものを「公称」,その時の寸法で割ったものを「真」と呼びます。
ア:試験機で測れるのは荷重と変位だけなので,断面積や長さは試験前に測った値(変形前)を使います。
イ:荷重÷変形前の断面積は公称応力です。真応力は変形後の断面積で割ったものです。
ウ:変位÷変形前の長さは公称ひずみです。
エ:グラフの最初の直線部分は,力と伸びが比例し,力を抜けば元に戻る弾性変形の領域です。塑性は元に戻らない変形で,直線より後に現れます。答えは ア 変形前,イ 公称応力,ウ 公称ひずみ,エ 弾性
覚えておくこと
- 応力=荷重÷断面積,ひずみ=伸び÷長さ
- 「公称」は変形前の寸法で割る,「真」はその時の寸法で割る
- 弾性変形:力を抜くと元に戻る。応力とひずみが比例(フックの法則)で,グラフは直線
- 塑性変形:力を抜いても元に戻らない。直線の領域より後
出典:令和4年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-4-4(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:化学・材料