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応力解析アラカルト
Finite Aided Design

ヤング率について
種類 材質 ヤング率
（kg/cm２）		 ポアソン比 降伏点
（kg/cm２）		 引張り強さ
（kg/cm２）
一般構造用圧延鋼材 SS400 2100000 0.3 2400 4100
溶接構造用圧延鋼材 SM400 2100000 0.3 2400 4100
機械構造用炭素鋼鋼材 S45C 2100000 0.3 5000 7000
圧力容器用鋼鈑 SPV490 2100000 0.3 5000 6200
ニッケルクロム鋼鋼材 SNC236 1970000 0.3 6000 6000
熱間圧延ステンレス鋼鈑 SUS304 1990000 0.3 2100 5300
ｱﾙﾐﾆｳﾑ及びｱﾙﾐﾆｳﾑ合金の板及び条 A1100P-O 720000 0.34 250 750
A5002P-O 720000 0.34 650 1800
ジルコニウム Zr 1010000 0.23 2110 3870
ジュラルミン ― 720000 0.34 2810 430
銅 ― 1100000 0.33 ― 3000
コンクリート 設計基準強度
210kg/cm２		 235000 0.15 70 ―
設計基準強度
240kg/cm２		 250000 0.15 80 ―
設計基準強度
300kg/cm２		 280000 0.15 100 ―
土 N値＝３ 404 0.5 ― ―
N値＝１０ 903 0.5 ― ―
木 杉 72000 ― ― 875
ひのき 104000 ― ― 1535
けやき 115000 ― ― 1703
樹脂 フェノール 50000 ― ― 504
メラニン 94000 ― ― 504
エポキシ 32000 0.34 ― 864
＊出典：JIS・機会工学ハンドブック・道路橋示方書・鋼構造設計規準・発電用原子力設備に関する構造等の基準


安全基準について

　FEM解析（シミュレーション）においては、「強度」・「モデリング」・「荷重」・「拘束」など模擬的に検討が行われるため、実際との誤差が生じる。安全率は、これらも考慮した上で定められるが、明確な基準はなく、設計者の経験的な要素で定められている。（実際とシミュレーションとの誤差１０％〜２０％と考えられている。）


許容応力？

材料が安全に機能できる最大の応力。
これは、以下の基準強さを考慮し定められる。又、材料の不均等性、腐蝕、施行の精度等の問題から、許容応力は基準強さより小さい値となる。


基準強さ？

１．引張強さ・降伏点
２．繰り返し荷重による疲労
３．座屈限界応力（圧縮）
４．その他衝撃荷重等の影響

許容応力と基準強さとの比を安全率といい、以下のように定義される。

基準強さ/許容応力＝安全率（＞１）

安全率は、材料及び荷重により大きく変わる。又、応力は「ホットスポット応力」・「ピーク応力」など
集中する場合があり、これらの安全率は、破壊応力を用いて求められる。

破壊応力＝安全率　×　許容応力


一般的な安全率の例
　 安　全　率
降伏 破壊 座屈
橋梁 1.8〜2.0 2.0〜2.5 2.5〜3.0
車 1.8〜2.0 1.6〜2.2 2.0〜3.0
静的構造物 1.6〜2.0 2.0 1.5〜2.0