問題25
 
 長さ500mm、直径10mmの軟鋼丸棒に引張荷重が作用したとき、丸棒に生ずるひずみを0.1%以下になるようにする。縦弾性係数206GPa、材料の引張強さが400MPaである時
 (1).許容応力σa, 許容荷重Pa を求める。
 (2).安全係数nはいくつに設定していることになるか。
【解】
(1) フックの法則から、σ= Eε    (1)
許容ひずみεa=0.001=10-3, E=206GPa=2.06×105MPaを代入すると許容応力σa
  
となる。
 許容荷重Pa は、応力の定義式(2)式から、(3)式になる。
 直径d=10mm , σa=206MPa=2.06×102MPaを(3)式に代入する。
  
 安全なための設計条件は、安全係数nとおくと、(4)式であり nは(5)式のように求められる。
 (5)式に、引張強さσu=400MPa=4×102, σa=206MPa=2.06×102MPaを代入する。
 
    *安全のため切り上げ
ともと求められる。