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標点距離とは?1分でわかる意味、引張試験との関係、破断伸び、永久伸びの関係

この記事の要点

標点距離とは引張試験で材料の伸びを測定する区間の長さで、原標点距離と最終標点距離の差から破断伸びを算出する

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標点距離とは、引張試験を行うととき、材料の伸びを測定する部分の長さです。金属に、標点と呼ぶ「目印」を2つ付けた間の距離です。今回は標点距離の意味、引張試験との関係、破断伸び、永久伸びなどの関係について説明します。


引張試験、伸びの意味は下記が参考になります。

引張試験とは?鋼材の降伏点・引張強度・伸びを確認する方法

材料の伸びとは?計算式・絞りとの違いと建築鋼材の延性確保基準

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標点距離とは?

標点距離とは、引張試験を行うとき、材料の伸びを測定する部分の長さです。下図をみてください。この距離が標点距離です。

標点距離

標点距離は、材料に標点と呼ばれる目印を2カ所付け、その間の距離です。また、標点距離には下記の種類があります。


原標点距離 ⇒ 引張試験の前に計測した標点距離のこと

最終標点距離 ⇒ 引張試験を行い、材料が破断した後に計測した標点距離のこと。破断した2つの試験片は、軸が直線になるよう突き合わせる


なお、引張試験とは材料の引張強度や、引張時の力学性状を把握する試験です。引張試験の意味は、下記が参考になります。

引張試験とは?鋼材の降伏点・引張強度・伸びを確認する方法


引張試験の方法はJISz2241に規定されています。

標点距離と破断伸びの求め方

標点距離は、引張試験による材料の伸びを測定する部分の長さです。試験後の標点距離は、試験前の距離に比べて長いです。これが材料の伸びです。伸びの意味は、下記が参考になります。

材料の伸びとは?計算式・絞りとの違いと建築鋼材の延性確保基準


試験前の標点距離(原標点距離)を、Loとします。引張試験を開始すると、試験片が伸びるのでLoは少しずつ大きくなります。試験中の標点距離をLとします。材料の伸びは、


ΔL=L-Lo


です。ΔLは材料の伸びです。なおΔという記号は、「微小」という意味があります。Δの意味は、下記が参考になります。

デルタとは?意味・数学・物理での使い方・記号(Δδd)をわかりやすく解説


また、ひずみを求める公式は


ε=L-Lo/Lo


です。


さらに、最終標点距離Luから原標点距離Loを引いた値を、破断伸びといいます。破断伸びは下式で計算します。


破断伸びΔLu=Lu-Lo


また、破断伸びを百分率で表すこともできます。下式です。


ΔLu/Lo×100(%)


伸びの意味は、下記の記事も参考になります。

材料の伸びとは?計算式・絞りとの違いと建築鋼材の延性確保基準

混同しやすい用語

ひずみ

ひずみとは、材料の変形量を元の長さで割った無次元の量(ε=ΔL/Lo)のこと。

標点距離は伸びを測定するための区間の長さ(単位:mm)であるのに対して、ひずみは標点距離を用いて算出された変形の比率であり、単位を持たない値である。

標点距離を整理した表を示します。

用語定義記号
原標点距離引張試験前の標点間距離Lo
最終標点距離破断後の標点間距離Lu
破断伸びLu-Lo(またはΔLu/Lo×100%)ΔLu

まとめ

今回は標点距離について説明しました。意味が理解頂けたと思います。標点距離は、引張試験の時、材料の伸びを測定する部分の長さです。標点距離には、原標点距離と最終標点距離があります。引張試験の方法、伸び、ひずみの意味など併せて勉強しましょうね。

引張試験とは?鋼材の降伏点・引張強度・伸びを確認する方法

材料の伸びとは?計算式・絞りとの違いと建築鋼材の延性確保基準

ひずみ・ひずみ度とは?意味・公式(ΔL/L)・単位・応力との関係を解説

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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