圧縮または圧縮応力が得られた単位面積当たりの力であるに短縮する傾向がある、オブジェクトを押す押圧又は圧縮を。数学的には：
ここで、Eは力、Fは力の大きさ、Aは作用する領域を示します。SIインターナショナルシステムの単位はニュートン/ m 2またはパスカル（Pa）です。圧縮応力は、それが生成する力が加えられる領域に対して垂直であるため、通常の応力です。
図1.アテネのアクロポリスの柱は圧縮されています。出典：Pixabay。
そのような努力は、オブジェクトを圧縮したり、逆に、適用したときにオブジェクトを引っ張ったり伸ばしたりすることができます。圧縮応力の場合、反対方向に力が加えられ、物体を押しつぶし、短くする効果があります。
力がなくなると、多くの材料が元の寸法に戻ります。この特性は弾性の名前で知られています。しかし、それが発生している間、応力を受けた材料が受ける弾性単位の変形は次のとおりです。
ひずみは単位なしですが、線形、表面、体積のいずれかになります。ただし、提供する情報は非常に重要です。長さ10 mのバーを1 cm変形することと、長さ1 mの別のバーを1 cm変形することは同じではないためです。
弾性材料では、変形と応力は比例し、フックの法則を満たします。
図2.圧縮応力により、オブジェクトの長さが短くなります。出典：ウィキメディア・コモンズ。アドレス。
¿ どのようにするための圧縮を計算しますか？
圧縮応力により、材料の粒子がますます近くなり、サイズが小さくなります。努力が適用される方向に応じて、その寸法の一部が短縮または縮小されます。
最初に、長さLの細いロッドを想定します。ロッドには、大きさEの垂直応力が適用されます。応力が圧縮である場合、バーはδで示される長さの減少を経験します。テンションだとバーが長くなります。
当然のことながら、要素が作られる材料は、ストレスに耐えるその能力において決定的です。
これらの材料の弾性特性は、前述の比例定数に含まれます。これは弾性率またはヤング率と呼ばれ、Yで表されます。各材料には弾性率があり、実験室での実験により実験的に決定されます。
これを念頭に置いて、努力Eは次のような数学的形式で表されます。
最後に、この条件を方程式として確立するには、次のように、比例定数isを比例記号substituteで置き換え、それを等式で置き換える必要があります。
商（δ/ L）はひずみであり、εとして示され、δ=最終長-初期長です。このように、努力Eは次のようになります。
ひずみは無次元であるため、Yの単位はEの単位と同じです。SIシステムではN / m 2またはPa 、英国システムではポンド/ in 2またはpsi、および力と面積の他の組み合わせです。たとえば、kg / cm 2など。
異なる材料の弾性係数
Y値は、制御された条件下で、実験室で実験的に決定されます。次に、建設で広く使用されている材料の弾性率と骨の弾性率：
表1
| 素材 | 弾性率Y（Pa）x 10 9 |
|---|---|
| 鋼 | 200 |
| 鉄 | 100 |
| 真鍮 | 100 |
| ブロンズ | 90 |
| アルミニウム | 70 |
| 大理石 | 五十 |
| 花崗岩 | フォーファイブ |
| コンクリート | 二十 |
| 骨 | 15 |
| パインウッド | 10 |
例
圧縮応力はさまざまな構造に作用します。それらは、それらを構成する各要素の重量、および外部エージェントからの力（風、雪、その他の構造など）のような力の作用を受けます。
ほとんどの構造は、変形することなくあらゆる種類の応力に耐えるように設計されています。したがって、部品またはオブジェクトの形状が失われないように、圧縮応力を考慮する必要があります。
また、骨格の骨は様々なストレスを受ける構造です。骨は骨に耐性がありますが、誤って弾性限界を超えると、亀裂や骨折が発生します。
柱と柱
建物の柱と柱は、圧縮に耐えるように作成する必要があります。そうしないと、曲がりやすくなります。これは、横方向の曲げまたは座屈として知られています。
柱（図1を参照）は、断面積と比較して長さがかなり長い要素です。
円柱要素は、その長さが断面の直径の10倍以上の場合の柱です。ただし、断面が一定でない場合は、要素を列として分類するために、直径が小さくなります。
椅子とベンチ
人々が椅子やベンチなどの家具に座ったり、オブジェクトを上に追加したりすると、脚には圧縮応力がかかり、高さが低くなる傾向があります。
図3.座っているとき、人々は椅子に圧縮力を加えます。これにより、椅子の高さが短くなる傾向があります。出典：Pixabay。
家具は通常、重量に十分耐えるように作られ、取り外されると元の状態に戻ります。しかし、もしも重いものが壊れやすい椅子やベンチに置かれると、脚は圧迫して壊れるようになります。
演習
-演習1
元々の長さが12 mで、単位変形が-0.0004になるような圧縮応力がかかるロッドがあります。ロッドの新しい長さは？
解決
上記の方程式から始めます。
ε=（δ/ L）=-0.0004
L fが最終的な長さで、L または初期の長さである場合、δ= L f -L oなので、次のようになります。
したがって、L f -L o = -0.0004 x 12 m = -0.0048 m。そして最後に：
-演習2
中実の棒鋼の形状は、長さ6 m、直径8 cmです。バーが90,000 kgの荷重で圧縮されている場合は、次のように検索します。
a）メガパスカル（MPa）単位の圧縮応力の大きさ
b）バーの長さはどのくらい減少しましたか？
への解決策
最初に、バーの断面の領域Aを見つけます。これは、その直径Dに依存し、次の結果になります。
次に、F = mg = 90,000 kg x 9.8 m / s 2 = 882,000 N を使用して力が求められます。
最後に、平均工数は次のように計算されます。
ソリューションb
これで、材料に弾性応答があることがわかっているため、応力の方程式が使用されます。
鋼のヤング率を表1に示します。
参考文献
- ビール、F。2010。材料の力学。5日。版。マグローヒル。
- Giancoli、D。2006。物理学：アプリケーションの原則。6 番目のエド。プレンティスホール。
- Hibbeler、RC2006。材料の力学。6日。版。ピアソン教育。
- Tippens、P。2011。Physics：Concepts and Applications。第7版。マグロウヒル
- ウィキペディア。ストレス（力学）。から回復：wikipedia.org。