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アルミのヤング率は?n/mm2、mpaの値と換算、ヤング率の一覧、温度による影響は?

この記事の要点

アルミのヤング率は約70000N/mm2(70GPa)で、鋼のヤング率(約206GPa)の1/3程度です。ヤング率は材料の変形しにくさを示し、アルミは鋼より3倍変形しやすいと言えます。

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アルミのヤング率は約70000n/mm2、70000Mpaです。鋼のヤング率が約206000n/mm2なので、アルミのヤング率は鋼の概ね1/3の値です。ヤング率は材料そのもののかたさを表します。つまり、アルミは鋼よりも3倍柔らかいと言えます。今回は、アルミのヤング率、n/mm2、mpaの値と換算、ヤング率の一覧、温度による影響について説明します。ヤング率の詳細は下記が参考になります。

ヤング係数ってなに?1分でわかるたった1つのポイント

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アルミのヤング率は?

アルミのヤング率は約70000n/mm2、70000Mpa、70Gpaです。鋼のヤング率は約206000n/mm2なので、アルミのヤング率は鋼の概ね1/3です。ヤング率は材料そのもののかたさ(材料の変形のしにくさ)を表すので


・アルミは鋼よりも3倍柔らかい(変形しやすい)


といえます。よって、アルミを建築物の構造部材に用いる際は、鋼よりも約3倍程度の断面性能を持たせないと、部材として同等の剛性が確保できない点に注意します。ヤング率、剛性の詳細は下記が参考になります。

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アルミのヤング率とn/mm2、mpaの値と換算

アルミのヤング率の値と換算を下記に示します。


・70000n/mm2=70000Mpa

・70000Mpa=70Gpa


ヤング率の単位は下記をご覧ください。

ヤング率の単位は?1分でわかる単位、意味、読み方、MPa、kgf/mm2との関係

ヤング率の一覧は?

アルミの他、鋼、鉄筋コンクリート、木のヤング率の一覧を下表に示します。


材料 ヤング係数
鋼材 205000
コンクリート 3.35 × 104 × ( γ / 24 )2 × ( Fc / 60 )1/3
7000~12000
アルミ 70000(鋼の1/3程度)

アルミの温度による影響は?

アルミは温度による影響を受けやすい材料です。材料は温度変化により伸縮するため、構造部材に使用する場合は、温度変化による応力、ひずみが生じます。温度変化による伸縮の影響は線膨張係数により判断され、アルミ、鋼の線膨張係数は


・アルミの線膨張係数 ⇒ 概ね2.4×10-5(1/℃)

・鋼の線膨張係数 ⇒ 1.2×10-5


です。上記より、アルミは温度変化の影響が鋼よりも2倍も大きいため、この影響を考慮した設計が求められます。アルミの温度による影響は下記も参考になります。

アルミの線膨張係数は?1分でわかる値、計算、鉄との違い

混同しやすい用語

ヤング率(縦弾性係数)

引張・圧縮方向の変形しにくさを表す定数。E=σ/εで定義される縦弾性係数のこと。

弾性率

変形しにくさを表す定数の総称。ヤング率(縦弾性係数)のほか、せん断弾性率(横弾性係数)なども含む。

試験での問われ方|管理人の一言

アルミのヤング率(70,000N/mm2)は鋼(206,000N/mm2)の約1/3です。同じ断面で比較するとアルミは鋼より3倍変形しやすくなります。試験でも材料ごとのヤング率が出題されるので、鋼・アルミ・コンクリートの代表値を覚えておきましょう。

まとめ

今回は、アルミのヤング率について説明しました。アルミのヤング率は約70000n/mm2、70000Mpa、70Gpaです。鋼のヤング率は約206Gpaなので、アルミのヤング率は鋼のヤング率の1/3程度ですね。ヤング率の詳細は下記が参考になります。

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