高圧ガス製造保安責任者 乙種機械 学識 練習問題 第31問: 軟鋼の引張試験で得られる応力−ひずみ線図について、誤っているものはどれか。ただし、応力は荷重を試験片の元の断面積で割った値とする。

誤っているのは「引張強さは、試験片が破断した瞬間の荷重を…」です。引張強さは、引張試験で試験片が耐えた最大の荷重を元の断面積で割った値で、線図の最も高い点に当たります。

軟鋼では最大の荷重の後にくびれが生じ、破断するときの荷重は最大の荷重より小さいので、破断したときの応力 (破断応力) は引張強さと一致しません。「比例限度までは応力とひずみが比例し…縦弾性係数」は正しく、この範囲ではフックの法則が成り立ちます。

「降伏点を超えて引っ張ると…永久ひずみが残る」も正しく、塑性域では荷重を除いても元の長さに戻りません。「荷重がほぼ一定か一時下がる区間」も正しく、軟鋼にはこのようなはっきりした降伏点が現れます。

「最大の荷重の点を過ぎると…応力は下がっていく」も正しく、くびれで実際の断面が細るため、元の断面積で割った応力は下がります。引張強さは最大の荷重にもとづく値であって、破断したときの応力ではありません。