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ヤング率とは？わかりやすく解説、一覧、単位、弾性率との違い、ひずみ、剛性との関係、鉄とアルミのヤング率は？
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ヤング率とは材料の変形のしにくさ（材料のかたさ）です。ヤング率は材料固有の値であり、物体の形状等に左右されない定数です。ある物体に生じる応力σ、ひずみε、ヤング率Eの関係は「σ＝Eε」より「E＝σ/ε」から、応力をひずみで割り算すればヤング率が算定できます。今回は、ヤング率の意味をわかりやすく解説し、一覧、単位、弾性率との違い、ひずみ、剛性との関係、鉄とアルミのヤング率について説明します。
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ヤング率とは？わかりやすく解説
ヤング率とは材料そのものの変形のしにくさ（材料のかたさ）です。ヤング率が大きいほど材料は変形しにくく（かたい）、ヤング率が小さいほど材料は変形しやすい（柔らかい）です。また、ヤング率は材料固有の値で、物体の形状などに左右されない定数です。
よって、物体の形状が異なっても材料が同一であればヤング率は同じ値です。ある物体に生じる応力σ、ひずみε、ヤング率Eのとき、これらの関係は
・σ＝Eε ⇒ E＝σ/ε
です。
ヤング率の一覧
ヤング率の一覧は下記の通りです。※なお、建築物で主に用いる構造部材のヤング率について示しました。
| 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 |
| 木 | 7000～12000 |
| アルミ | 7000(鋼の1/3程度) |
ヤング率の単位
ヤング率の単位はn/mm2、Mpa、Gpaなどを用います。なお、1n/mm2=1Mpa、1Gpa=1000Mpaです。たとえば、鉄のヤング率を各単位で表すと「205000n/mm2、205000Mpa、205Gpa」のようになります。ヤング率の単位は下記もご覧ください。
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
ヤング率と弾性率との違い
ヤング率と弾性率の違いは無いです。ヤング率、弾性率ともに材料の変形のしにくさ（材料のかたさ）を表しています。ヤング率と弾性率の違い、関係は下記が参考になります。
ヤング率とひずみの関係
ヤング率とひずみの関係は下式の通りです。
・ヤング率＝応力÷ひずみ
・ひずみ＝応力÷ヤング率
上式より、ヤング率は応力をひずみで割り算、ひずみは応力をヤング率で割り算すると算定できます。なお、ヤング率は定数のため応力やひずみの値に左右されません。ヤング率とひずみの関係は下記をご覧ください。
ヤング率と剛性の関係、違い
ヤング率と剛性は両者とも「変形のしにくさ（かたさ）」を表しています。ただし、
・ヤング率 ⇒ 材料の変形のしにくさ
・剛性 ⇒ 部材の変形のしにくさ（かたさ）で、材料のかたさ（ヤング率）および部材の断面形状によるかたさ（断面二次モーメント）
鉄とアルミのヤング率は？
鉄とアルミのヤング率は下記の通りです。
・鉄のヤング率 ⇒ 約205Gpa（205000Mpa、205000n/mm2）
・アルミのヤング率 ⇒ 約70.3Gpa（70300Mpa、70300n/mm2）
鉄とアルミのヤング率の詳細は下記をご覧ください。
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？
まとめ
今回はヤング率についてわかりやすく解説しました。ヤング率とは、材料自体の変形のしにくさ（かたさ）です。ヤング率が大きい材料は変形しにくく、ヤング率の小さい材料は変形しやすい（柔らかい）のです。下記も併せて勉強しましょう。
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- 2010年 弊サイトを開設
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