タグ: ヤング率

化学

ガラスの強度と破壊メカニズムが基礎からわかる！評価試験の種類・方法も解説

現代のものづくりや日常生活において欠かせない素材である「ガラス」。 しかし、ガラスの強度・破壊に関する理解が浅いままでは、安全性や信頼性の高い設計は難しくなります。 そこで本記事では、ガラスの特徴・製造方法 …

化学

レオロジーとは？粘弾性・非ニュートン流体の基礎から測定方法までやさしく解説

「レオロジー」は、物質が外力を受けたときに示す「流れ」や「変形」の現象を体系的に理解するための学問です。固体と液体の両方の性質をもつ素材は世の中に数多く存在しますが、それらの挙動を解析するためにレオロジーが …

講師寄稿

電子機器の防水トラブルを防ぐ！ガスケット設計とOリング選定のポイントを徹底解説

電子機器の防水設計において、水分の侵入を防ぐ「シール技術」は不可欠です。中でも、ガスケット、パッキン、そしてOリングは、その中核をなす部品であり、適切な選定と設計が製品の信頼性を大きく左右します。 本記事で …

機械設計マスターへの道

降伏点とは何か？引張強さ、0.2％耐力など関連用語もこれでわかる！

当連載コラム「機械設計マスターへの道」では、弾性変形に関連する知識として、これまでにフックの法則やヤング率、比例限度、弾性限度などについて説明してきました。 今回は「降伏点」（yield point）を中心 …

機械工学

断面二次モーメントを徹底解説！基本概念から求め方・計算例までわかりやすく説明

「断面二次モーメント」は、構造物の断面の特性を表す量です。 なぜ、断面二次モーメントは曲げ剛性に関係しているのでしょうか？ 計算式で検証することで、断面二次モーメントについて理解していきましょう。 １．曲げ …

機械設計マスターへの道

ヤング率とは？式と単位、横弾性係数との関係などを解説

当連載コラムの前回「フックの法則とは？」では、機械部材内部の応力とひずみの関係を考える上で重要となるフックの法則を解説しました。 今回は、応力とひずみの関係を表す比例定数である弾性係数について、もう少し詳し …

機械設計マスターへの道

フックの法則とは？公式と考え方、応力・ひずみとの関係等をわかりやすく解説

当連載コラムでは、機械部材に発生する「応力」と「ひずみ」について解説してきました。 応力とひずみには密接な関係があります。 今回は両者の関係を考える上で重要となる弾性変形とフックの法則について簡単に解説しま …

機械工学

スナップフィットの例で学ぶ 強度計算・応力設計のポイント｜設計者のための材料力学

１．スナップフィットと応力設計 樹脂部品では「スナップフィット」と呼ばれる簡易な組付け固定方法が多用されています。 スナップフィット組付けを行う場合は、大きなひずみ変形を起こさせる場合が多く、単純な応力計算 …

機械工学

衝撃荷重と材料の強度を考える(衝撃応力の計算、シャルピー衝撃試験)

今回は、物体が落下して他の物体に衝突するときなどのように、極短時間に加わる「衝撃荷重」によって生じる衝撃応力と材料の強度について考えてみたいと思います。 １．ひずみエネルギー、最大弾性ひずみエネルギー 断面 …

機械工学

自重による応力・ひずみと自重を考慮した平等強さの計算

当連載「機械設計マスターへの道」において、「荷重と応力、ひずみ」の関係について解説しました。 今回は、機械自体の重さ（自重）による応力とひずみについて解説したいと思います。   自重による応力とひ …

機械設計マスターへの道

熱応力の基礎知識と計算方法を解説｜線膨張係数って何？

今回は、特に使用状態における製作時（常温）からの温度差が大きい機械を設計する場合に注意が必要となる「熱応力」の基礎知識についてわかりやすく解説します。 １．熱応力とは？ 一般に物体には、固有の線膨張係数があ …

機械工学

金属材料のクリープ現象を解説！低温脆性の基本もわかる

今回は、高温域または低温域で使用される機械や機器を設計する際に、注意する必要のある材料特性についてお話しします。 １．クリープとは？ 金属材料にある応力σが作用するとき、材料の応力‐ひずみ特性に応じたひずみ …

機械工学

振動の基礎知識を徹底解説！初心者も重要ポイントがわかる

機械工学4力学の一つである「機械力学」は、機械の動きと、機械に働く力の大きさや方向などについて調べたり解析したりする学問です。本記事では機械力学が扱う現象の中で、代表的なテーマの一つであると考えられる「振動 …

機械工学

長柱の座屈を解説！オイラーの公式、座屈荷重・座屈応力の求め方がわかる

１．座屈とは？ 主に圧縮荷重を受ける真直な棒を「柱」といいます。 柱が短い場合は、圧縮荷重に対して真直に縮み（圧縮ひずみの発生）、圧縮応力が材料の圧縮強さに達すると破壊（変形）が起きます。 柱が断面寸法に比 …

機械工学

【機械設計マスターへの道】三次元応力と破壊学説

実際の機械や構造体では、作用する荷重と発生する応力が一方向という単純な場合は少なく、多くの場合は、荷重に応じて発生する垂直応力とせん断応力とが様々な方向へ作用する三次元応力の組合せ状態になります。 １．主応 …

機械設計マスターへの道

荷重、応力、ひずみの基本を整理！応力-ひずみ線図など重要知識をわかりやすく解説

機械には、さまざまな力が作用します。機械部材は力を受けて変形し、耐えられなくなると破壊します。 設計者は、変形量が所定の許容値内に収まり、破壊することがないように、機械に使用する部材の材料を選定し、形状と寸 …