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材料における変形･破壊特性試験
実験の目的

　機械部品は、曲げ、ねじりなどの様々な荷重に耐える必要があり、また用途と使用環境にあった材料を選ぶ必要がある。その時、弾性係数や引張強さ、ポアソン比などの材料特性は欠かせないものであり、機械工業分野の基盤データとなっている。

　今回の実験で一般的な機械構造用材料である低炭素鋼と複合材料の代表である炭素繊維強化プラスチックス（CFRP）の引張試験を行い、材料の変形や破壊特性について検討、考察する。
原理

（ⅰ）引張特性

　弾性変形が起こる環境の下では、引張応力σと縦ひずみεLの間には次の関係が成り立つ。

σ＝EεL　　（フックの法則）

この比例係数としてヤング率E（縦弾性係数）が求められる。この範囲では負荷を中断して除荷すると材料は元の長さに戻る。例として低炭素鋼の公称引張応力―ひずみ線図を図１に示す。図１では、OAの傾きがEであり、OAの範囲で弾性変形が起こっている。

　塑性変形では一時的に応力が下がりほぼ一定の応力でひずみが増加する。弾性係数が終わる点の応力を上降伏点、応力が一定の部分を下降伏点という。図１ではBから塑性変形が...

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