降伏応力と証明応力の違いとは?
降伏応力(Yield stress)とは
材料が塑性変形を開始する応力のことです。降伏応力に達すると、外部荷重を除去しても元の形状に戻らなくなります。
証明応力(Proof stress)とは
材料が一定の塑性ひずみ(通常は0.2%)を示す応力のことです。実務上は、降伏強さを評価する際に最も頻繁に用いられます。
降伏応力と証明応力の違い
両者はしばしば同義語として扱われますが、微妙な違いがあります。降伏応力は「塑性変形が始まる瞬間」を示し、証明応力は「指定された塑性ひずみ量(例:0.2%)に達した時点」の応力を指します。
実務上の重要性
多くの設計では差はほとんど問題になりませんが、塑性変形を絶対に許さない構造(橋梁や高層ビルなど)では、証明応力を基準に設計することが重要です。
測定方法:引張試験
材料の降伏応力と証明応力は、引張試験によって求められます。試験片を破断まで引っ張り、応力‑ひずみ曲線を取得します。
・降伏応力:曲線上で塑性変形が始まる点
・証明応力:曲線上で0.2%の塑性ひずみが生じた点
