材料力学の基礎-01

 

材料力学......生命科学と何にも関係ない分野,のような気がしますが,タンパク質,ヌクレオチドだって立派な材料です.
ですので,材料力学もきちんと理解しましょう.
ただ...にわか勉強なので....若干いい加減かもしれません...ご容赦を..

参考にしたサイトは,
 株式会社ストラクチャー
 建築学生が学ぶ「構造力学」
 CAE技術者のための情報サイト
などです,ありがとうございます.

まずは,材料力学の基礎となる用語を整理していきましょう.

・応力

応力とは,
単位面積あたりに作用する力
を指します.具体的には,

この図のようになります.数式で考えると,

となり,次元は,N/m2,となります.圧力の次元と一緒ですね(ヤング率も).

・ひずみ

ひずみとは,
 外力により形状が変化した場合のその割合
と考えることができます.

数式で表すと,

となります.このひずみ,ε,は無次元となります.

・ヤング率

さて,上記の,応力とひずみ,両者は大いに関係があります.
ある材料に力を加えたときのひずみが生じますが,このひずみの量が応力に比例する場合,弾性,と呼び,その比例係数を,ヤング率,と呼びます.
数式で表すと,

となります.σの次元は,N/m2,εの次元は無次元なので,ヤング率,E,の次元は,N/m2,となります.

・曲げモーメント

物質に与えられる力は,圧縮,伸張,だけではなく,曲げ,にも作用します.
そこで用いられる単語が,
 モーメント
であり,荷重,と距離に依存します.


数式で表すと,

となり,次元は,Nm,となります.トルクと同じ次元ですね.

次ページから,
 断面一次モーメント
 断面二次モーメント
について説明していきます.

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