主な違い–弾性係数と剛性係数

弾性係数と剛性係数は、材料がどのように変形するかを説明するために材料エンジニアが使用する2つの数値です。 NS 主な違い 弾性率と剛性率の間には、 弾性係数は、オブジェクトの表面に直角に力が加えられたときに、材料がどのように変形するかを表します。、材料が伸びたり縮んだりする原因となる 剛性率は、物体の表面に平行に力が加えられたときに材料がどのように変形するかを表します、同じオブジェクトの別のサーフェスに対して、サーフェスの1つがシフトするようになります。

弾性係数とは何ですか

弾性係数（ヤング率）は、オブジェクトの表面に垂直な力によって変形しているオブジェクトの応力とひずみの比率を表す数値です。 NS ストレス 材料のは、単位面積あたりの変形力です。たとえば、次の図は、引張力の結果として伸びるオブジェクトを示しています。この場合、応力（

） によって与えられます：

変形力は物体の面に対して直角に作用するため、応力はしばしば呼ばれます 垂直応力.

表面に対して直角に作用する力による引張応力。

NS 歪み オブジェクトの長さのわずかな変化です。オブジェクトの長さが

変形力が作用する前、およびオブジェクトが長さだけ引き伸ばされた場合

変形力の下で、次にひずみ（

） によって与えられます：

弾性係数（

）は、次の式で与えられます。

剛性率とは何ですか

剛性率（せん断弾性率）は、 せん断応力 単位面積あたりの材料に作用します。ここで、変形力は物体の面に平行に作用し、一方の面がもう一方の面に対して変位するようになります。これを以下に示します。

表面に平行な力によるせん断応力。

そう、 せん断応力（

) として与えられます：

この方程式は垂直応力の方程式と同じ形式ですが、違いは力の作用方法にあります。

NS せん断ひずみ（

) は、サーフェス間の相対変位とサーフェス間の間隔の比率として定義されます。ここ、

もう一度 せん断弾性率（

) は、せん断応力とせん断ひずみの比率です。

弾性係数と剛性係数の関係

弾性係数（

）および剛性率（

）は次の方程式で関連付けられます。

ここ、

と呼ばれる番号を表します ポアソン比 特定の材料に与えられます。材料を一方向に伸ばすと、垂直方向に短くなります。素材が伸びる方向に、 軸ひずみ（

) 長さのわずかな増加として定義されます。素材が短くなる方向に、 横ひずみ（

) 長さをわずかに短縮します。次の図は、これらの形状の変化を示しています。

ポアソン比の定義

この図では、軸方向のひずみは次のとおりです。

横ひずみは次のとおりです。

オブジェクトは力に垂直な方向に短くなるため、

。ポアソン比（

） と定義されている：

マイナス記号は、

正の値を取ります。

弾性係数と剛性係数の違い

力の方向

弾性係数 変形力がオブジェクトの表面に対して直角に作用するときのオブジェクトの変形を計算するために使用されます。

剛性率 変形力がオブジェクトの表面に平行に作用するときの変形を計算するために使用されます。

形の変化

どこ 弾性率 が計算されると、変形力のあるオブジェクトが長くなるか短くなります。

どこ 剛性率 が計算されると、オブジェクトのサーフェスの1つが別のサーフェスに対して変位します。

相対サイズ

ほとんどの材料では、 弾性率 より大きい 剛性率。この規則の例外は、ポアソン比が負のいわゆる「オーセティック」材料ですが、これらの材料はあまり一般的ではありません。