フックの法則

フックの法則では、材料に加えられる応力は、弾性限界内で受けるひずみに正比例すると述べています。延性材料の場合、弾性限界は降伏点と一致することがよくあります。

弾性率として知られる比例定数は、ひずみが無次元の量であるため、応力の単位と同じ単位を持ちます。

構造用金属の物理的特性は、使用する製造プロセスの影響を受けます。純鉄と 3 つの異なるグレードの鋼の応力-ひずみ図は、降伏強度、極限強度、および破断点に大きなばらつきを示しています。

しかし、それらは同じ弾性率を持っています:線形範囲内の剛性は同じです。したがって、同じ寸法の構造で高張力鋼を低強度鋼に置き換えると、耐荷重性が向上します。

金属などの等方性材料では、応力とひずみの関係は荷重方向に依存しません。ただし、繊維強化複合材料などの異方性材料の場合、弾性率は繊維に平行な方向と垂直な方向で大きく異なるため、荷重に対する抵抗が異なります。