ひずみ速度とは

ひずみは、オブジェクトがストレス下に置かれたときに発生する変形量の尺度です。 ひずみ速度は、時間の変化に伴うひずみの変化として定義されます。 すべての材料は、応力にさらされると寸法が多少変化します。 応力によって引き起こされる変形は、加えられる応力の量に応じて、完全に可逆的または永久的です。

弾性ひずみは、応力が除去されると、応力下の材料が元の寸法に戻るときに発生します。 塑性ひずみは、オブジェクトが非常に高いレベルの応力にさらされたときに発生し、応力が除去された後、元の形状に戻らなくなります。 多くの材料では、弾性ひずみの反転は瞬間的です。つまり、知覚可能な時間なしで発生します。 完全に回復可能であるが、経時的に発生する変形は、ひずみ速度の観点から説明されます。

ひずみ速度は材料ごとに大きく異なり、さまざまな温度と適用圧力で変化することがよくあります。 スチールは、応力が除去されるとすぐに元の状態に戻る材料の一例です。 逆に、地質学では、数百万年にわたって応力が加えられ、岩石の歪み率は通常非常に低いです。 異なる温度と圧力でひずみ速度が大きく変化する材料は、 高いひずみ速度感度を持っています。

この速度は、力またはストレスが適用される方法にも依存します。 多くのプラスチックでは、緩やかな伸張力が加えられると、材料は壊れる前にかなり伸びます。 これは、プラスチック内の分子が自身の向きを変えて互いを通り越すのに十分な時間があるため、伸縮が発生するためです。 衝撃または突然の力がプラスチックに加えられると、すぐに壊れ、脆い材料のように振る舞います。 同じプラスチック材料でも、応力のかけ方によって生じるひずみ速度が異なるため、非常に異なる反応をする可能性があります。

ひずみ速度は、応力が除去された後に発生する変形と回復を測定しながら、非常に正確な荷重をサンプルに加える特別な試験装置を使用して、実験室で測定できます。 材料のひずみ速度はその動作に影響するため、荷重の種類、応力の量、および温度に対する材料の感度を理解することが重要です。 材料のひずみ速度を理解することで、最終用途で要求される性能仕様を満たすことが保証されます。