【材料力学】引張応力の計算方法・例題

材料力学における応力の計算方法と例題についてまとめました。

【引張応力とは】外力が引張力の場合に発生する応力

応力とは、物体（固体）に外力が加えたときに「物体内部に生じる断面の単位面積あたりの抵抗力」のことです。
この抵抗力は、作用反作用の法則により外力を与えられたことで生じます。
断面の全面積に加わる抵抗力のことを「内力」といいます。
応力が大きくなるほど、物体内部に大きな負荷がかかるため物体は破損しやすくなります。

ちなみに、物体が液体もしくは気体の場合は「圧力」となります。

引張応力とは、外力が引張力の場合に発生する応力です。

物体の断面積をA[mm^2]、外力をP[N]とするとき応力\sigma [N/mm^2]は次式で計算できます。

(1)   \begin{eqnarray*} \sigma = \frac{P}{A} \end{eqnarray*}

【計算例】

物体の断面積が100[mm^2]、外力（引張力）を100[N]のとき、応力\sigmaは

(2)   \begin{eqnarray*} \sigma = \frac{P}{A}=\frac{100}{100}=1 \end{eqnarray*}

となります。
このように、外力が引張力の場合の応力は、「引張応力」といいます。

ただし、現実には外力・内力は一様に加わらないケースが大半なので、応力を簡単に求めることができません。

構造力学・構造計算入門
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2024.07.06

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