機械的性質と破壊
直径10 mmの丸棒に10 kNの引張荷重がかかっている。公称応力はどれに最も近いか。
- A約31.8 MPa
- B約127 MPa
- C約0.127 MPa
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正解:B. 約127 MPa
断面積は A = πd²/4 = π × (10 mm)²/4 ≈ 78.5 mm² なので、公称応力は σ = F/A = 10000 N / 78.5 mm² ≈ 127 N/mm² = 127 MPa です(1 N/mm² = 1 MPa)。約31.8 MPa は直径を半径と取り違えて A = π × (10 mm)² ≈ 314 mm² とした誤りです。約0.127 MPa は面積の換算を誤って 1 mm² = 10⁻³ m² とした場合の値で、正しくは 1 mm² = 10⁻⁶ m² です。公称応力は変形前の断面積を基準にするので、くびれが生じたあとの実際の応力とは異なります。