固体を一つの方向に張力を加えて引き伸ばした(ただし側面は自由で、断面積は縮む)ときの弾性率をヤング率、あるいは伸び弾性率という。イギリスの物理学者T・ヤングによって導入された。 のように力をF、断面積をAとすると張力はT=F/Aである。また、長さlがΔlだけ伸びたとすると、伸びひずみはS=Δl/lである。ヤング率EはE=T/Sで表される。
物体を引き伸ばすとき、物体の幅は収縮し(ポアソン比)、物体は形が変わると同時に体積も変わる。したがってヤング率はずり弾性率Gと体積弾性率Kとの組合せで、
E=9KG/(3K+G)
の関係がある。ゴムのような柔らかい物体ではGはKよりも非常に小さい。したがって近似的にE=3Gとしてよい。ヤング率は、物体を引き伸ばすか、たわみを与えて、加えた力と変形量から測定する。
[和田八三久・西 敏夫]
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…比例限度をこえるひずみの大きいところでは,高次弾性を考えねばならないが,ふつう,弾性限度の範囲内では,近似的に比例関係が成立しているとして取り扱ってさしつかえない。 弾性係数としては,伸びのひずみと応力の関係を与えるヤング率,ずれのひずみと応力の関係を与える剛性率(ずれの弾性係数),静水圧(すべての方向に一様な圧力)による体積変化の割合を与える体積弾性率などがある。また,ある方向に伸び(あるいは縮み)のひずみを生じさせたとき,その方向と垂直な方向に逆符号のひずみ(伸びに対しては縮み,縮みに対しては伸び)が生ずるが,この二つのひずみの割合をポアソン比と呼ぶ。…
※「ヤング率」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
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