材料試験における極限引張強度とは何ですか?

極限引張強度(UTS)とは、材料が引き伸ばされた状態で破断するまでに耐えられる最大の応力を指します。機械試験における重要な指標であり、金属、プラスチック、ゴム、複合材料、その他の材料の強度と性能を評価するために広く用いられています。品質管理や研究開発において、極限引張強度を理解することは、エンジニアが荷重支持用途や構造用途に適した材料を選択する上で役立ちます。

極限引張強度の計算式 - UTSの計算方法

最大引張強度を計算する式は次のとおりです。

極限引張強度の計算式

どこ:

  • F = 適用される最大の力(ニュートン)

  • A = 試験片の元の断面積(mm²)

A stress-strain curve for a raw material test specimen indicating the point at yield, break and the ultimate tensile strength calculated from the y-axis value of the peak point of the curve

UTSの計算方法

これはN/mm²またはMPa単位での値です。引張試験では、材料は破断するまで引っ張られます。記録された最大の力を元の断面積で割るとUTSが得られます。この値は応力-ひずみ曲線のピーク値です。Mecmesin社の引張試験機および伸び計は、 ASTM D638ISO 527ASTM E8ISO 6892などの一般的な業界規格に準拠しています。

高い引張強度の利点

実際に引張極限強度を計算するには、試験片を引張試験機に取り付け、一定速度で破断するまで引き伸ばします。試験機は力と伸びの両方を測定し、試験中はデータを記録します。Mecmesin社のVectorProなどのソフトウェアは、最大力と初期断面積から引張極限強度(UTS)を計算します。試験パラメータは、 ISO 37ISO 6259ASTM D412などの国際規格に準拠するように設定できるため、材料の種類を問わず、一貫性と再現性のある試験が可能です。

高い引張強度が不利になる場合

UTSの高い材料は強度に優れていますが、脆く延性が低いという欠点もあります。柔軟性や衝撃吸収性が求められる用途(包装医療機器消費財など)では、これらの材料は予期せず破損する可能性があります。これらの用途では、引張強度と伸びのバランスが求められることがよくあります。これらのトレードオフを理解することは、効果的な材料選定に不可欠です。

極限引張強度に関するよくある質問

最大引張強度とは何ですか?

極限引張強度(UTS)とは、材料が破断するまでに耐えられる最大の引張応力のことです。これは、張力下での材料の性能を評価する際に用いられる重要な特性です。

引張強度はどのように計算するのでしょうか?

UTSは、UTS = F / Aという式で計算されます。ここで、Fは最大荷重、Aは試験片の元の断面積です。結果はメガパスカル(MPa)またはニュートン毎平方ミリメートル(N/mm²)で表されます。

最大引張強度を求める式は何ですか?

式は UTS = F / A です。この計算により、適用された力と試験片の元の断面積に基づいて、材料の最大引張応力が算出されます。

引張強度試験にはどのような規格が使用されますか?

一般的な規格には、ASTM D638、ISO 527(プラスチック)、ASTM E8およびISO 6892(金属)、ISO 37(ゴム)、ASTM D412などがあります。Mecmesinの試験装置とソフトウェアは、これらの規格に完全に適合しています。

Standards

Featured or equivalent test standards for Mecmesin solutions in this section