応力とひずみ

まず，下図のように断面積Aの丸棒の両端を矢印の方向に外力Pで引っ張った状態をイメージしてください。

　このように，構造に外力をかけると，断面にそれに釣り合う内力が生じます。

断面には，単位面積当たりＰ/Ａの力がかかっています。

　この，単位面積当たりの力のことを”応力”といいます。応力値に符号をつけることがりますが，上図のような断面に対して内力が引張り方向の場合は"＋(正の符号)"，圧縮方向の場合は"-(負の符号)"をつけて表現します。

応力σ = 内力F / 断面積A

　例えば断面積が100㎟の棒を，1000Nで引張ったときの応力は，

　応力=1000N / 100㎟ = 10N/㎟ 　となります。

　なお，"N/㎟\"という単位は"MPa"と表現することもあります。

　また，下図のように外力が加わる（応力が生じている）と, 材質にかかわらず，丸棒には伸び，または縮みが同時に発生しています。単位長さあたりの伸びのことを、ひずみといいます。 

　ひずみも応力と同様に，引張り方向の場合は"＋(正の符号)"，圧縮方向の場合は"-(負の符号)"をつけて表現します。

ひずみε = 変形量ΔL / 元の長さL

　例えば長さ100mmの材料が引っ張り力をうけて，0.01mm変形したときは，

　ひずみ=0.01mm/ 100mm = 0.0001 = 100 x 10^(-6) 　となります。