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塑性ひずみとは?1分でわかる意味、単位、弾性ひずみとの違い、応力ひずみ線図との関係

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塑性ひずみ(そせいひずみ)とは、加えた荷重を除荷(荷重を取り除くこと)しても元に戻らないひずみです。一方、荷重を除荷すると0になるひずみを弾性ひずみ(だんせいひずみ)といいます。今回は塑性ひずみの意味、単位、弾性ひずみとの違い、応力ひずみ線図との関係について説明します。弾性、塑性、ひずみの意味など下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

ひずみとは?1分でわかる意味、公式、単位、計算法、測定法、応力

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塑性ひずみとは?

塑性ひずみ(そせいひずみ)とは、荷重を除荷しても元に戻らないひずみです。下図をみてください。塑性状態にある材料の応力ひずみ線図です。


図 塑性ひずみと応力ひずみ線図


上図の応力ひずみ線図で、降伏するまでに荷重を除荷すれば「ひずみは0」に戻ります(変形する前の形に戻る)。このひずみを弾性ひずみといいます。ひずみの詳細は下記が参考になります。

ひずみとは?1分でわかる意味、公式、単位、計算法、測定法、応力


降伏点を超えても荷重を加えると鋼材は塑性し、応力はそのままでひずみが増加します。この状態になると、いくら荷重を除荷してもひずみは残ります。弾性と塑性の違いも理解しましょう。下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

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塑性ひずみの単位

塑性ひずみは無次元数のため、単位は無しです。また塑性ひずみだけでなく、弾性ひずみの単位も無しです。無次元数の意味は下記が参考になります。

無次元数とは?1分でわかる意味、単位、種類、無次元量との違い

塑性ひずみと弾性ひずみの違い

塑性ひずみと弾性ひずみの違いを下記に示します。


塑性ひずみ ⇒ 荷重を除荷しても元に戻らないひずみ

弾性ひずみ ⇒ 荷重を除荷すると0になるひずみ


弾性と塑性の違いも理解しましょう。下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

塑性ひずみと応力ひずみ線図の関係

塑性ひずみ、弾性ひずみは「応力ひずみ線図」をみると良く分かります。応力ひずみ線図とは、縦軸に応力度、横軸にひずみをとったグラフです。下図に鋼材の応力ひずみ線図を示します。


図 塑性ひずみと応力ひずみ線図



応力ひずみ線図の詳細は下記が参考になります。

応力ひずみ線図とは?1分でわかる意味、ヤング率と傾き、考察、書き方、脆性材料

まとめ

今回は塑性ひずみについて説明しました。意味が理解頂けたと思います。塑性ひずみは、荷重を除荷しても元に戻らないひずみです。逆に荷重を除荷すると0になるひずみを弾性ひずみといいます。弾性と塑性の違い、応力ひずみ線図も理解しましょう。下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

応力ひずみ線図とは?1分でわかる意味、ヤング率と傾き、考察、書き方、脆性材料

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