応力とひずみについて

 軟鋼の試験片を破壊するまで引張ると、
図（a）のような荷重と伸びの関係を示します。
これを応力とひずみの関係に表したものが
図（b）の応力ひずみ図です。
 
荷重と伸びの関係 応力とひずみの関係

荷重を加えていくと、ひずみが増していき、
荷重が余り大きくない時には荷重を取り除くと
元の形に戻りひずみが無くなるこの性質を弾性と言います。
 
対して荷重を取り除いた時に、元の形に戻らず、
ひずみ（永久ひずみ）が残る性質を塑性と言います。
 
この永久ひずみが生じない最大限の応力を弾性限度と言い、
また応力が増加しないのにひずみが急激に増加する点を降伏点、
最大応力を極限強さ（引張試験の時の極限強さを引張強さといいます。）と
言います。

図(C)
応力ーひずみ線図

ばね材料では、図（b）のような応力ーひずみ線図とは異なり、
図(c)のようにはっきりとした降伏点を示さないことが多く、
降伏点に準じる塑性ひずみ0．2％の
応力を耐力と呼び、σ0.2と表わす。
 
弾性限度は、ひずみ0．05％の点の応力としσ0．05と表わし、
せん断応力に対しても同様に、τ0.2、τ0．05と表わす。
 
ばねとしては、永久変形をさせてはいけないので、
応力の限界としては、ひずみ0．05％の発生する
弾性限度以下で使用される方が良いとされています。
 
引張試験ではなく曲げ試験においてへたり（永久変形）を
生じはじめる表面最大応力値をばね限界値と言います。
 
すなわち曲げに対する弾性限度にあたり、
この値を超えるとへたりが大きくなると考えられます。
薄板ばねに使用されるばね用ペリリウム銅、
チタン銅、りん青銅、洋白の板及び条、ばね用ステンレス鋼帯の
機械的性質に採用されています。