材料にはたらく荷重には、力のかかり方による種類と、時間的な変化による種類があります。分類を整理しておきましょう。
緑川 カナ 先生
今日は材料にかかる荷重の種類を整理するわね。
まず力のかかり方で、引張・圧縮・せん断・曲げ・ねじりの五つに分けられるの。
黒崎 サニー
引張と圧縮は、引っぱるのと押しつぶすの、で合ってる？
緑川 カナ 先生
合っているわ。引張荷重は材料を引き伸ばす向き、圧縮荷重は押し縮める向きの荷重よ。
栗原 せな
せん断荷重は、はさみで紙を切るように、断面をずらすようにはたらく荷重ですね。
麦倉 ふわり
ふぇぇ〜、曲げとねじりは、曲げるのとひねるの、ですかぁ？
緑川 カナ 先生
そうよ、ふわりちゃん。曲げ荷重は棒をたわませる向き、ねじり荷重は棒をひねる向きの荷重ね。
緑川 カナ 先生
次に、時間的な変化でも分けられるの。
ずっと一定の大きさでかかる静荷重と、時間とともに変化する動荷重ね。
栗原 せな
動荷重には、繰り返しかかる繰返し荷重と、瞬間的に加わる衝撃荷重が含まれる、という理解で合っていますか？
緑川 カナ 先生
合っているわ。
動荷重は静荷重より材料に厳しくて、同じ大きさでも壊れやすいの。
だから設計では余裕を持たせるのよ。
黒崎 サニー
要は、じわっとかかるより、ガツンとかかる方がダメージ大きいってことか。
ジャンプの着地も、そっと降りた方が膝に優しいもんね！
確認クイズ
はさみで紙を切るときのように、断面をずらすようにはたらく荷重はどれか。
- 引張荷重
- 圧縮荷重
- せん断荷重
- 曲げ荷重
こたえを見る
正解: 3. せん断荷重
正解は3。断面をずらすようにはたらく荷重はせん断荷重です。引張は引き伸ばす、圧縮は押し縮める、曲げはたわませる荷重です。