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せん断ひずみとは？1分でわかる意味、式と求め方、記号、γ、ねじりとの関係

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せん断ひずみとは、せん断力により生じるひずみです。

せん断力が作用する物は、四角形が平行四辺形になるような変形がおきます。この変形をせん断変形といいます。

今回は、せん断ひずみの意味、式と求め方、記号とγ、ねじりとの関係について説明します。せん断力、せん断変形、ねじりとせん断ひずみとの関係は、下記が参考になります。

せん断応力とは？1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力

材料力学の基礎-せん断ひずみ（yahoo知恵袋の件）-

ねじりとは？1分でわかる意味、応力、ねじり剛性、計算方法、丸棒との関係

せん断ひずみとは？

せん断ひずみとは、せん断力によるひずみです。下図をみて下さい。四角形の物体にせん断力が作用すると、

物体は平行四辺形に変形します（下面を固定とします）。この変形をせん断変形といいます。

また、せん断変形δをｈで除した値を「せん断ひずみ」といいます。よって、せん断ひずみを求める式は、

せん断ひずみ＝せん断変形÷部材の元の高さ

です。上記は、せん断ひずみの定義です。せん断力は｢ずれあう１組の力｣でした。せん断ひずみは、せん断力により物体が｢どれくらいずれたか｣を定義しています。

下図をみてください。せん断力により変形する２つの物があります。Aに比べてBは、変形量が大きいですね。AとBを比較するとき、変形量δの他に、何が変化しているでしょうか。

角度が変化していますね。せん断変形がより大きなBの方が、角度も大きいです。前述した、せん断ひずみの式は

角度を求める式

に等しいです（後述します）。せん断力、せん断変形の意味は下記も参考になります。

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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せん断ひずみの式と求め方

せん断ひずみの公式を下記に示します。

γ＝δ／ｈ

です。δはせん断力による変形、hは物の高さ、γ（ガンマ）がせん断ひずみです。せん断ひずみγは、実際には微小な値なので、

tanγ≒γ

といえます。上式のせん断ひずみは、せん断力により変化した角度を求めることに等しいです。せん断ひずみは無次元量で、単位は無いです。またはラジアンで表します。

せん断ひずみの記号とγ

せん断ひずみの記号は、

γ（がんま）

で表します。

せん断ひずみと、ねじりの関係

せん断ひずみの公式を覚えておくと、ねじり応力の算定などに役立ちます。

「ねじり」の現象は、せん断変形と似ているからです。せん断ひずみとねじりの関係は、下記が参考になります。

ねじりとは？1分でわかる意味、応力、ねじり剛性、計算方法、丸棒との関係

まとめ

今回はせん断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。

せん断ひずみは、せん断力により生じるひずみです。せん断変形を物の高さで除した値です。

せん断ひずみは、せん断力により生じた角度を求めています。この考え方を理解してください。下記も参考になります。

せん断応力とは？1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力

せん断ひずみの単位は？1分でわかる意味、ひずみ、せん断応力の単位との関係

ねじりとは？1分でわかる意味、応力、ねじり剛性、計算方法、丸棒との関係

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• 2010年　弊サイトを開設
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• 「わかる構造力学」
• 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
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