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横ひずみ度とは?1分でわかる意味、縦ひずみ度、ひずみ度の計算

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横ひずみ度(よこひずみど)とは、加力方向とは直交方向に生じるひずみ度です。加力方向に生じるひずみ度を、縦ひずみ度といいます。今回は横ひずみ度の意味、縦ひずみ度の違い、ひずみ度の計算について説明します。なお、ひずみ度は単に「ひずみ」ともいいます。比図の計算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

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横ひずみ度とは?

横ひずみ度(よこひずみど)とは、加力方向と直交方向に生じるひずみ度です。下図をみてください。これが横ひずみ度です。

横ひずみ度

また、加力方向のひずみ度は、縦ひずみ度といいます。なお、横ひずみ度と縦ひずみ度は、ポアソン比が関係します。ひずみ度、ポアソン比の意味は、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

ポアソン比の基礎知識、縦弾性係数との関係

横ひずみ度と縦ひずみ度の関係

下図をみてください。

横ひずみ度と縦ひずみ度

物体を引っ張ると、引張方向に伸びて加力直交方向に縮みます。引張方向のひずみをε、加力直交方向のひずみをε'とします。εとε'は、下式の関係です。


ε'=-νε


νをポアソン比といいます。ポアソン比は材料固有の値で、コンクリートが0.167、鋼が0.3です。ポアソン比の詳細は、下記が参考になります。

ポアソン比の基礎知識、縦弾性係数との関係


また、加力直交方向に縮んだ長さをΔa、元の長さをaとするとき、横ひずみ度は下式で表します。


ε'=Δa/a


ひずみ度の計算方法は、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

ひずみ度、横ひずみ度の計算

下図をみてください。棒が引張力を受けて伸びています。このひずみ度と横ひずみ度を計算しましょう。なおポアソン比は0.3とします。

ひずみ度、横ひずみ度の計算

ΔLが10mm、元の長さLが300mmなので


ε=ΔL/L=10/300=0.0333


です。横ひずみ度は、下式より


ε'=-νε=-0.3×0.0333=0.00999


です。元断面の長さaが分かれば、


ε'=Δa/a


Δaも逆算できますね。ひずみ度の計算は、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

まとめ

今回は横ひずみ度について説明しました。意味が理解頂けたと思います。横ひずみ度は、加力方向と直交方向に生じるひずみ度です。縦ひずみ度との違い、関係を理解しましょう。ひずみ度、ポアソン比の計算も併せて勉強しましょうね。

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ポアソン比の基礎知識、縦弾性係数との関係

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