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弾性体とは?1分でわかる意味、ヤング率、材料、応力、ばね定数との関係

弾性体(だんせいたい)とは、弾性の性質をもつ物体です。弾性とは、力を加えると変形し取り除くと元の形に戻る性質です。今回は弾性体の意味、ヤング率、材料、応力、ばね定数との関係について説明します。また、似た用語に塑性があります。弾性、塑性、ヤング率の意味は、下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について

ヤング係数(ヤング率)ってなに?1分でわかるたった1つのポイント

弾性体とは?

弾性体(だんせいたい)とは、弾性の性質を持つ物体です。バネを思い出してください。バネは押すと縮み、離すと元に戻りますね。下図をみてください。力を加えると変形しましたが、力を抜くと元に戻りました。

弾性体

建築物に使う材料のほとんどが「弾性体」です。想像しづらいかもしれませんが、コンクリートや鋼なども「弾性体」です。すごく固いバネだとお考え下さい。


弾性とは、力を加えると変形し、取り除くと元の形に戻る性質です。弾性の意味は、下記が参考になります。

弾性と塑性の性質について


力と変形の関係は、材料毎に違います。鋼とコンクリートは弾性を持ちますが、「同じ力をかけても変形量」が違います。材料のかたさは、ヤング率で表されます。ヤング率の意味は、下記が参考になります。

ヤング係数(ヤング率)ってなに?1分でわかるたった1つのポイント

弾性体の読み方

弾性体は「だんせいたい」と読みます。関係用語の読み方を下記に示します。


弾性 ⇒ だんせい

塑性 ⇒ そせい

弾性体のヤング率と応力、ばね定数の関係

弾性体は、力を掛けると変形し、力を取り除くと元に戻ります。この性質を弾性といいます。前述したようにヤング率は材料固有の値です。またヤング率と同様に、弾性体のかたさを表す用語として「ばね定数」があります。


ばね定数は、


k=EA/L


で計算されます。kはバネ定数、Eはヤング係数、Aは部材断面積、Lは部材の元の長さです。ばね定数の詳細は、下記が参考になります。

ばね定数とは?1分でわかる意味、公式、ヤング率、単位、求め方

弾性体と材料の関係

建築で使う材料のほとんどが、弾性体です。例えば、構造部材に使う材料として


コンクリート

アルミニウム


などがあります。それぞれヤング率が違い、上記の中では「鋼」が最も変形しにくい(かたいバネ)です。建築材料の詳細は、下記が参考になります。

建築材料の種類

まとめ

今回は弾性体について説明しました。意味が理解頂けたと思います。弾性体は、弾性の性質を持つ材料です。弾性の意味、材料との関係を勉強しましょう。下記の記事も参考になります。

弾性と塑性の性質について

ばね定数とは?1分でわかる意味、公式、ヤング率、単位、求め方

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