ボルトの引張強さと降伏強さ

ボルトの導入には、引張強度と降伏強度という 2 つの概念があります。では、引張強さと降伏強さとは何でしょうか?

一般に、一定の外力が作用すると、材料はある限界値を超えて損傷します。一般に、材料に損傷を与える力には、引張力、圧力、せん断力、ねじりなどがあります。

現在の引張強さと降伏強さは、どちらも引張力のことであり、引張試験によって得られます。一般に、材料は引張機で破断するか、ある程度の損傷に達するまで引き伸ばされます。材料に最終的な損傷を引き起こす力は、材料の極限引張荷重です。引張力は一般にニュートン N または KN で表されます。極限引張力を試験材料の断面積で割って、単位面積あたりの極限引張荷重を求めます。単位面積あたりの力は一般にメガパスカル (MPa = N / mm) で表されます。

引張強度は、極限引張荷重を材料の断面積で割った比です。引張強さは、材料ユニットが耐えることができる最大外力の限界です。この極限の引張力を超えると、材料は破壊されます。

では、降伏強度とは何でしょうか?降伏強度は弾性材料に関するものです。非弾性材料には降伏強度がありません。例えば、あらゆる金属材料、プラスチック、ゴムなどは降伏強度を持っています。ガラス、セラミック、石材などは比較的脆く、一般に弾性や耐力がありません。

一般に、材料は外力が加わると弾性変形します（弾性変形といいます。外力を取り除くと元の大きさや形状に戻ります）。外力が増加し続けると、材料はある値を超えて塑性変形に入ります。材料が塑性変形し、外力がなくなると、材料の元のサイズと形状は復元できません。 2 種類の変形を引き起こす臨界点強度は、材料の降伏強度です。加えられた張力に対応して、この臨界点における張力の値は降伏点と呼ばれます。