応力-ひずみ曲線
無負荷の状態から荷重をかけ始めると、ある程度の応力値まで、応力とひずみは比例の関係で結ばれる。このような比例の関係をフックの法則と呼び、フックの法則が保たれた変形を弾性変形と呼ぶ。弾性変形領域内では、荷重を取り除くと変形はなくなり、元の形状に戻る。比例係数はヤング率と呼ばれ、次式の関係にある。
σ n = E ε n {\displaystyle \sigma _{n}=E\epsilon _{n}}
ここで、E はヤング率で、σn、εn は公称応力と公称ひずみである。弾性変形領域内で強度設計することが、強度設計の基本となる。
ある程度までひずみが大きくなると材料が降伏し、比例関係が崩れて、応力とひずみの関係は非線形となる。この領域では除荷しても変形が完全には戻らなくなる。このような残留する変形を塑性変形と呼ぶ。
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