剛性率 剛性率の概要

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剛性率

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/01 23:51 UTC 版)

せん断ひずみ

$G\ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\frac {\tau _{xy}}{\gamma _{xy}}}={\frac {F/A}{\Delta x/l}}={\frac {Fl}{A\Delta x}}$

ここで

$\tau _{xy}=F/A\,$ = せん断応力

$F$ ： せん断力

$A$ ： 部材の断面積

$\gamma _{xy}=\Delta x/l=\tan \theta \,$ = せん断ひずみ

$\Delta x$ ： せん断変形量

$l$ ： 部材の長さ

ヤング率が材料の引張り試験で容易に測定できるのに比べ、純せん断状態を作るのは難しいため直接測定しにくい値である。

等方性材料（異方性のない材料）では、ヤング率およびポアソン比との間に次の関係がある。

$G={E \over 2(1+\nu )}$

$E$ ： ヤング率

$\nu$ ： ポアソン比

いくつかの材料のヤング率・剛性率・ポアソン比を下表に示す。

材質	ヤング率 (GPa)	剛性率 (GPa)	ポアソン比
鉄鋼	201-216	78-84	0.28-0.30
黄銅(C2600)	110	41	0.35
ゴム（弾性ゴム）	0.0015-0.005	0.0005-0.0015	0.46-0.49