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科学では、せん断弾性率とは何ですか?

硬直性またはねじれ弾性率の弾性率とも呼ばれるせん断弾性率は、さまざまな種類の固体材料の剛性または硬い性質の尺度です。せん断応力値の材料比とせん断ひずみの比率から導き出されます。せん断応力は、通常、パスカルの圧力値で測定される材料の正方形の領域にどれだけの力が適用されるかの値です。ひずみは、材料がストレス下で変形した量を元の長さで割った量です。せん断弾性率は常に正の数であり、単位面積あたりの力の量として表されます。これは、値が英語の同等物よりも実用的であるため、メトリックギガパスカル(GPA)として記録されます。Gigapascalsは、単位面積あたりの数十億の力のパスカルに等しいため、せん断弾性率の数値は容易に小さく見えることがあります。せん断弾性率がどれほど大きいかの例は、1平方インチあたりのポンドの英語値に変換されると実証されています(lb/in

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)。ダイヤモンドは、478 GPA(69,328,039 lb/in2)の剛性率があり、純粋なアルミニウム26 gpaの1つ(3,770,981 lb/in2)、および0.0002から0.001 GPA(29から145のゴム範囲があると推定されています。lb/in2)。これらのユニットを英語の数字でより実用的にするために、練習は、キップが1,000ポンドの重量に等しい1平方インチあたりのキップでそれらを表現することです。値が測定されたときの周囲温度で。せん断弾性率が上昇すると、これは、力の方向の平面に沿ってそれを負担または変形させるために、はるかに多くの力または応力が必要であることを示しています。ただし、計算では、ひずみ値自体はかなり小さい傾向があります。これは、ひずみが壊れたり骨折する前に固体材料の変形の尺度にすぎないためです。金属のようなほとんどの固形物は、壊れる前にわずかな量しか伸びません。small小さなひずみ値に対するこの制限の例外は、ゴムのような弾性材料であり、それは分解する前に大いに伸びることがあります。これらの材料は、代わりに弾力性のせん断弾性率を使用して代わりに測定されることがよくあります。これは、ストレスとひずみの比率でもあります。材料の弾性率の値は、永久変形を受ける前に材料を伸ばすことができる量に基づいています。縦方向のストレスへの縦方向のひずみとして定義されています。この一連の測定におけるもう1つの密接に関連する値は、バルク弾性率であり、ヤングモジュラスを取り、空間内の3つの次元すべてに適用します。バルクモジュラスは、変形する圧力がすべての側面から普遍的に適用され、材料が圧縮されたときに起こることの反対である固体の弾力性を測定します。これは、体積ストレスを体積ひずみで割った値であり、真空に置かれたときに内部圧力下で均一な固体に起こるものとして一例で視覚化することができます。