降伏点とは何ですか？

降伏点または降伏点としても知られる降伏点は、設計および建築用途の材料を選択するとき、特に大きな荷重または応力が加えられるときに考慮する重要な値です。 値がどのように使用されるかの例は、鉄骨梁で構造を構築する場合です。健全な構造を構築するために梁が処理できる応力と重量を知ることが必要になります。 降伏点は、金属の処理における重要な要素でもあり、通常、製造プロセス中に金属を高応力にさらす必要があります。

設計アプリケーションでは、降伏強度は、多くの場合、適用可能な許容応力の上限として使用されます。 高い応力と負荷が存在する場合に正確な寸法公差を維持する必要がある材料用途では特に重要です。 降伏点は通常、ポンド/平方インチ（psi）またはニュートン/平方メートル（パスカル（Pa）とも呼ばれる）で測定されます。

応力とひずみ

ほとんどの物質には、加えられた応力と、結果として生じるひずみまたは変形との間に、予測可能で測定可能な関係があります。 この関係は、一般に降伏点を示す応力-ひずみ曲線でプロットできます。 降伏点は、材料に永久変形の発生を引き起こす応力を定義します。

• 弾性ひずみ ：引張応力、または引張応力にさらされる材料は、ひずみを受けて伸び、寸法変化をもたらします。 低レベルのストレスでは、このひずみは可逆的です。 これは、応力が除去された後、材料が元の寸法に戻る可能性があることを意味します。 これは弾性ひずみとして知られています。


• 塑性ひずみ ：適用された応力が降伏点を超えると、材料は、荷重が取り除かれると元の寸法に戻れなくなるまで変形します。 これは、塑性変形または塑性ひずみと呼ばれ、材料内の原子の永久変位の結果です。

延性および脆性材料

降伏点は、延性材料で最も一般的に使用されます。 物体または材料が延性である場合、実際に破壊する前にかなり変形します。 延性とは、完全に破損するまでにどれだけの変形が発生するかの尺度です。 鋼やアルミニウムなどのこれらの材料は、そのような故障の前にかなりの量の塑性変形を経験する可能性があります。

コンクリートやガラスなどの脆性材料の弾性は非常に低く、通常、破損するまでほとんどまたはまったく塑性変形しません。 このため、脆性物質には降伏点がなく、応力の臨界値を超えた直後に破損する傾向があります。