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弾性変形とは?1分でわかる意味、読み方、降伏点、塑性変形との境界

弾性変形(だんせいへんけい)とは、弾性領域内で生じる変形です。降伏点を超える変形を、塑性変形といいます。今回は弾性変形の意味、読み方、降伏点、塑性変形、境界点について説明します。関係用語として、弾性、降伏点、残留変形を勉強すると良いでしょう。下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

降伏点とは?1分でわかる意味、求め方、SS400の値、単位、引張強さ

残留ひずみとは?1分でわかる意味と図、計算、永久ひずみ、復元力特性

弾性変形とは?

弾性変形(だんせいへんけい)とは、弾性領域内で生じる変形です。一方、塑性領域内で生じる変形を塑性変形といいます。弾性、塑性の意味は下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について


下図をみてください。これが弾性変形と塑性変形です。

弾性変形と塑性変形

弾性変形の読み方

弾性変形は「だんせいへんけい」と読みます。関係用語の読み方は下記です。


弾性 ⇒ だんせい

塑性 ⇒ そせい

塑性変形 ⇒ そせいへんけい

降伏点 ⇒ こうふくてん

弾性変形と降伏点、塑性変形との関係

弾性変形から塑性変形に切り替わる境界点が、降伏点です。物体に力を加えると変形します。降伏点までは、力を取り除けば変形も無くなります。降伏点を超える力が作用すると変形も大きくなり、力を除いても変形は残ったままです。塑性後、残った変形を「残留変形」ともいいます。残留変形の意味は、下記が参考になります。

残留ひずみとは?1分でわかる意味と図、計算、永久ひずみ、復元力特性


構造部材の変形を、弾性変形に留める設計手法を「許容応力度計算(1次設計)」といいます。許容応力度計算は全ての建物(構造設計が必要なもの)で行います。また、構造部材の塑性変形を考慮した設計法を、保有水平耐力計算といいます。規模の大きな建築物で採用されます。これは構造計算ルートが関係しています。


許容応力度計算、保有水平耐力計算の意味は、下記が参考になります。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント

保有水平耐力とは何か?


全ての建物で、弾性変形に留める設計ができれば最も安全です。しかし、部材(柱や梁など)が極端に大きくなり、経済性や意匠計画への影響が大きすぎます。そこで、部材の塑性変形を考慮した設計法が開発されました。

まとめ

今回は弾性変形について説明しました。意味が理解頂けたと思います。弾性変形は、弾性領域で生じる変形です。この領域内では、力を取り除けば変形も無くなります。降伏点を超えると塑性変形が生じます。弾性、塑性の意味、塑性変形の意味も併せて勉強しましょう。下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

塑性変形能力とは?すぐに分かる意味と塑性ヒンジとの関係


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