スプリングのばね定数計算に出てくるSWPA、SWPBの横弾性係数について

2020年5月22日

 

今日は「スプリングのばね定数計算に出てくるSWPA、SWPBの横弾性係数」についてのメモです。

 

圧縮スプリングの計算において、ばね定数を算出する際に「横弾性係数」というキーワードが出てきます。今日は

 

  • 横弾性係数とは何か
  • SWPAとSWPBの横弾性係数
  • 横弾性係数の算出方法

 

についてまとめてみました。

スプリングのばね定数計算に出てくる横弾性係数について




横弾性係数とは

横弾性係数とは、せん断力による変形のしにくさ、つまりせん断に対する抵抗値となります。よって、この横弾性係数値が大きい材料ほどひずみにくいと言えます。

 

横弾性係数の定義

  • せん断応力とせん断ひずみの比

 

横弾性係数の記号

横弾性係数の記号は「G」です。(補足:縦弾性係数=E、体積弾性係数=K、ポアソン比=V)

 

 

横弾性係数の別の呼び方

  • 横弾性率
  • 剛性率
  • せん断弾性係数
  • せん断弾性率
  • ずれ弾性係数
  • ずれ弾性率

 

横弾性係数の求め方

横弾性係数は以下の計算式で求めることができます。

 

 

横弾性係数の公式

G=E/2(1+V)・・・・・横弾性係数=縦弾性係数/2(1+ポアソン比)

 

 

SWPAとSWPBの横弾性係数

一般的に ピアノ線(SWPA及びSWPB)で言われている横弾性係数は 78500N/mm^2  とされています。このピアノ線の横弾性係数は 78400 や 78500N/mm^2 と、ばねメーカー・材質によって数値が違いますのでご注意ください。ミスミでは78000N/mm^2となっています。

 

引用:東海バネ工業株式会社様からの回答

SWP-A、SWP-Bの材料特性は下記の通りです。

  • 弾性率(縦弾性係数):206000 N/mm^2
  • ポアソン比:0.3
  • 剛性率(横弾性係数):78500 N/mm^2
  • 密度:7.85 g/cm^3
  • 抗張力:線径により値が変化します。(JIS G 3522参照)

 

以上です。

 

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