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ヤング率とは?
ヤング率とは?

ゴムの特性として、弾性体であることが大きな特徴であると思います。
弾性体は力を加えられると変化するのですが、この時の”ひずみ”と”力”の関係を弾性率といい、数値化させて表すことができます。

弾性率

ひずみ

おおよそ、弾性率を表すには4種類の定数が存在します。

(1)ヤング率 ものを引っ張ったときの伸びと力の関係から求められる定数です。"曲げ剛性""たわみ剛性"とも呼ばれます。

(2)体積弾性率 圧力を掛けたときの 体積の縮みと力 の関係から求められる定数です。

(3)剛性率 ものをズラしたときの ズレと力 の関係から求められる定数です。“ズレ弾性”とも呼ばれます。

(4)ポアゾン比 ものを引っ張ったときの 縦の伸びと横の縮み の関係から求められる定数です。


ヤング率の解説

ヤング率(Young's modulus、縦弾性係数)は、弾性範囲で応力に対するひずみの値をきめる定数です。単位は応力と同じPa、tf/m2 などで表します。

   [ひずみ ε ]= [応力 σ ] / [ヤング率 E ]  (フックの法則)より


一方向の引っ張りまたは圧縮応力の方向に対するひずみ量の関係から求めます。ヤング率は、縦軸に応力、横軸にひずみをとった応力ひずみ曲線の直線部の傾きに相当します。

つまり、断面積 (S) の物体に力 (F) が加えられ、元の長さ (X) が (ΔX) だけ伸びたとき、下記の図・式となるのです。

ヤング率とは?

 の値が大きい = △×分を伸ばそうとする力が大きく必要になる
 の値が小さい = △×分を伸ばそうとする力が小さい

ヤング率の数値は物質の伸びにくさを表しています。


●シリコーンゴムのヤング率
(注:以下に載せる値は目安であり、必ずしも保障されるものではありません)

シリコーンゴムのヤング率

●主な物質のヤング率
(注:以下に載せる値は目安であり、必ずしも保障されるものではありません)

物質名 単位 物質名 単位
真鍮 100.6 [GPa] 78 [GPa]
鋼鉄 206 [GPa] 82.7 [GPa]
130 [GPa] ニッケル 205 [GPa]
亜鉛 108 [GPa] コンスタンタン 162.4 [GPa]
アルミニウム 70.3 [GPa] 白金 168 [GPa]
ガラス 71.3 [GPa] ポリエチレン 7.6X10-1 [GPa]
GPa・・・ギガパスカル(1X10の9乗パスカル)


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