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有限会社 加賀スプリング製作所

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ばねの用語集

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物体のひずみについて

物体に荷重が掛かった時、物体は変形しますが
このとき変形前の形に対する変形の割合の事を
「ひずみ」と言います。

下記図を参照して頂ければ、材料の垂直方向に
引張荷重が掛かれば、その材料は縦に伸び、
直角方向には縮み、圧縮荷重が掛かれば縦に縮まり、
直角方向に膨らみます。

荷重方向とひずみ方向

このとき荷重方向(軸方向)のひずみを縦ひずみといい、
荷重と直角方向(横方向)のひずみを横ひずみと言い、
縦ひずみをε、横ひずみε´とすると次の式で表わすことができます。


縦ひずみ


ε=λ/l

λ:縦軸方向の変形量
l:もとの長さ


横ひずみ


ε´=δ/d

δ:横方向の変形量

d:もとの直径

物体にせん断荷重が加えられるときは、下図の点線のように変形する。
このときのせん断ひずみγは下記のように示せます。


γ=λs=tanΦ≒Φ[rad]

λs:長さlに対するすべり変形量

Φ=せん断角

せん断応力

左下図のように棒をねじると、材料内部には応力とひずみが生じる。
ここで材料内部には右下図のようにせん断応力が生じていることが解ります。
このねじりによって生じるせん断力をねじり応力といいます。

せん断ひずみをγ、ねじり応力をτとすれば

せん断ひずみ γ=λs/l=tanΦ≒Φ[rad]
ねじり応力  τ=Gγ=GΦ=G・rθ/L
(:rθ=LΦ)

応力とひずみ せん断応力


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