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引張強さ

破壊されるまでに耐える最大張力

引張強さは、力を加え始めてから破断するまでの間にかかる最大の応力の数値です。

素材は力を加え続けることによって変形・破断します。引張強さは引張試験で測定します。サンプルが破断するまで引張り、機械的強度を測定します。応力とひずみの関係は下記のようになります。

応力ひずみ線図

図は降伏点のある軟鋼などの応力ひずみ線図です。降伏点を境に弾性域と塑性域に分かれます。弾性域内ではいくら力を加えても元の形状に戻りますが、塑性域に達するまでひずみが大きくなると元の形には戻らなくなります。

弾性域での変形を弾性変形、塑性域での変形を塑性変形といいます。上の図では塑性変形をしながら最大応力に達した後、少し応力が下がってから破断しています。引張強さは破断した時の応力ではなく、最大の応力である点に注意が必要です。

引張強さとは素材が耐えられる最大応力で、破壊しにくさを意味します。引張強さと間違えやすいものとして硬さ、脆さ、降伏強さがあります。硬さは傷のつきにくさで、脆さは破断するまでの変形量の尺度です。

3Dプリンター出力方式の中でも積層造形は加工の性質上、積層方向の引張強さが数値通りにはなりません。

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