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剛性と強さの違いについて教えてください!

A 回答 (4件)

1)剛性:



・「剛性」は「弾性」と不可分の概念です。弾性は材料力学的には「ヤング率」とポアッソン比で表わされます。

・ヤング率とは、平たく言えば「バネ定数」のようなものですが、「バネ定数」はバネの長さや太さに依存するのに対して、ヤング率は物質に対して一意に決ります。「物質の伸び縮みのし易さ」と思っていいでしょう。

・ポアッソン比とは物質をある方向に引っ張ったり、伸ばしたりした時、横方向にどのくらい変形するかの度合いです。

・結局、「剛性が高い」とは、「変形しにくい」、「弾性が低い」ことと同じです。変形し易いものの代表がゴムです。変形しにくい物の代表がガラスなどです。金属はガラスよりも変形し易いです。

(2)強さ:

・物体に負荷を掛けて行くと、ある限度(=降伏点)までは負荷を取り除く(=除荷という)と、元の状態に戻りますが、降伏点を超えると、針金か飴を伸ばしたように変形し、除荷ても元の状態に戻りません。これを「塑性」と言います。車の外板や缶飲料の缶などのプレス加工はこの性質を上手く利用している訳です。塑性を持った材料でももっと凄い負荷をかけると「破断」します。

・これに対して、塑性変形せずにいきなり崩れてしまう材料もあります。そのような性質が「脆性」のはずですが、これは扱った経験がありません。

・「強さ」だけでは厳密な言葉ではないですが、「引っ張り強さ」に関してならキチンとした定義があります。(理科年表参照)

・工学系の現場で使われる「強さ」とは、普通、「弾性を保っていられる応力が高いこと」として使われているように思います。(自信なし)

・ナイロンなどは、剛性は低いが「強い」材料の典型ではないでしょうか?
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参考にしてください。



剛性について。 剛性と靱性を比較して考えてみましょう。
コンクリートの柱と、鉄骨の柱を想像してみてください。

コンクリートは、堅く変形をほとんど許しません。剛性がある。靱性が無い。
鉄は、弾力性がありある程度変形します。   剛性が無い。が、靱性がある。

単純に強さとは?と言うのは色々なので説明できません。
剛性に対して強いのか、靱性について強いのか?などなど。

剛性・靱性・脆性・塑性・弾性など、関連した言葉を平行して調べていくと、理解が早いと思います。
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goo の大辞林第二版(参考 URL)での検索結果によると,



■ごうせい がう― 【剛性】
 物体に外力を加えて変形しようとするとき、物体がその変形に抵抗する程度。特に、ねじれ・ずれに対する弾性をいう。

これと 00seven さんの参考 URL の記述を組み合わせると,

剛性:
物質が硬いか柔らかいか。つまり,物質に力が加わった時に変形しやすいかどうか。

強さ:
物質が壊れやすいかどうか。

いかがでしょうか。

参考URL:http://dictionary.goo.ne.jp/cgi-bin/jp-top.cgi
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参考URLにちょっとだけ載っています。



うまくいえないけど、固いんだけど「パキッ」って割れちゃうもの(高野豆腐とか?)は、「剛性は大きくて、強さは小さい」となるのではないでしょうか。

参考URL:http://webclub.kcom.ne.jp/mb/makino/words/stiff. …
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