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荷重から公称応力を計算

Q: 変形後の面積を使いますか？

いいえ。 工学応力には元の面積を使い、瞬間面積は真応力の計算に使います。

元の断面積50 mm²の試験片に12500 Nの荷重がかかると、公称応力は250 MPaです。荷重をニュートン、初期断面積を平方ミリメートルで入れると、MPaとPaで分かります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

荷重: 12,500
元の面積: 50

結果

荷重 (N): 12,500
元の断面積 (mm2): 50
公称応力 (MPa): 250
公称応力 (Pa): 250,000,000

工学応力は公称応力とも呼ばれ、引張試験の荷重を試験開始前に測定した試験片の断面積で割った値です。荷重を newton、元の断面積を平方 millimetre で入力してください。1 newton 毎平方 millimetre は正確に 1 megapascal なので、計算結果を MPa として示し、SI の処理向けに Pa も返します。試験片が伸びて瞬間的な断面積が小さくなった後も、元の面積を基準にする引張試験データに適した計算です。

引張試験の測定値から工学応力を計算します

工学応力は σ = F/A₀ で求めます。F は加えた引張荷重、A₀ は荷重を加える前に測定した試験片の断面積です。この計算では F を newton、A₀ を平方 millimetre で指定します。

この単位の組み合わせでは 1 newton 毎平方 millimetre が 1 megapascal に等しいため、実験室で便利です。たとえば、元の面積が 50 mm² の試験片に 12,500 N を加えると、追加の換算なしで 250 MPa になります。結果には Pa も含まれます。

元の面積は慎重に測定してください。長方形の試験片では初期幅と初期厚さを掛け、円形では初期直径から πd²/4 を求めます。つかみ部ではなく、標点間の断面寸法を使用してください。

標準的な工学応力・ひずみ曲線と同様に、すべての荷重値で元の面積を固定します。面積がゼロ以下の場合は無効です。また、本機能は引張試験の非負荷重専用なので、負の荷重も受け付けません。

公称応力と真応力を区別して解釈します

返される値は工学応力、つまり公称応力です。分母は常に変形前の面積 A₀ です。引張試験中には試験片が伸び、一般に細くなるため、瞬間的な断面積は初期値と異なることがあります。

真応力はその瞬間面積を使うので、大きな塑性変形後には通常、工学応力より高くなります。この計算は、断面積の変化、くびれ、ひずみ、降伏強さ、引張強さ、破断応力を推定しません。試験機の各荷重を定義どおり公称応力へ変換します。

系列の最大工学応力は一般に引張強さとされますが、最大値の選択は別の解析です。指定単位も厳守してください。kilonewton を newton として入れると結果は 1,000 分の 1 になり、平方 metre を平方 millimetre として入れると 1,000,000 倍の誤差になります。

計算前にそれぞれ 1,000 と 1,000,000 を掛けてください。

実験室と工学の作業手順で結果を利用します

一般的な手順では、最初に標点間の初期寸法を測り、元の断面積を計算して試験片 ID とともに保存します。試験機が荷重を増やす間、各荷重値と同じ元の面積を計算機へ渡してください。返された工学応力を工学ひずみに対して描けば、材料評価に使う標準的な応力・ひずみ曲線になります。

単一の試験荷重や実験報告書の手計算を確認する用途にも使えます。適切な有効桁を維持してください。薄い試験片では厚さの不確かさが面積に影響し、すべての応力値に反映されます。

また、部材の安全性は判断しません。降伏強さとの比較、安全率、応力集中、試験規格の確認には専門的な検討が必要です。外部通信、乱数、時刻を使わないため、同じ入力から常に同じ結果が得られます。

活用例

引張試験片データの整理

保存した一つの元断面積を使い、記録した各荷重を公称応力へ変換します。

実験報告書の確認

MPa の手計算を検算し、式と入力した測定値を明確に記録します。

材料データ処理

グラフ化や追加解析の前に、試験機の荷重値を再現可能な工学応力へ正規化します。

よくある質問

どの式を使用しますか？

工学応力は σ = F/A₀ です。F は荷重、A₀ は元の断面積です。

結果が MPa になるのはなぜですか？

newton と平方 millimetre を使うと、N/mm² は数値的に MPa と同じだからです。

変形後の面積を使いますか？

いいえ。工学応力には元の面積を使い、瞬間面積は真応力の計算に使います。

荷重を kilonewton で入力できますか？

先に換算してください。 kilonewton に 1,000 を掛けると newton になります。

試験片の元の断面積はどう測りますか？

つかみ部ではなく、平行部の初期寸法を使います。長方形の試験片は初期の幅と厚さを掛け、丸棒は初期直径の2乗に円周率を掛けて4で割ります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/engineering-stress

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/engineering-stress \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"load":12500,"original_area":50}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/engineering-stress", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "load": 12500,
    "original_area": 50
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/engineering-stress",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "load": 12500,
    "original_area": 50
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/engineering-stress", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"load":12500,"original_area":50}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"load":12500,"original_area":50}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/engineering-stress", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "load": 12500,
  "original_area": 50
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.engineering_stress",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

公称応力と真応力を区別して解釈します

連続データを処理するときは、original_area を変更せず、記録した荷重ごとに同じ計算を行ってください。

実験室と工学の作業手順で結果を利用します

再現可能な JSON のため安定した精度で丸めますが、入力測定の精度を改善するものではありません。個別値はブラウザーで計算でき、自動 API 要求は 1 件 $0.002 で同じ純粋な計算を実行します。

技術的な質問

API 計算の料金はいくらですか？

成功した 1 件には公開基本料金 $0.002 が適用され、ブラウザー計算は無料です。

KITの完全なドキュメントを見る →

荷重から公称応力を計算

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計算例

引張試験の測定値から工学応力を計算します

公称応力と真応力を区別して解釈します

実験室と工学の作業手順で結果を利用します

活用例

引張試験片データの整理

実験報告書の確認

材料データ処理

よくある質問

関連ツール

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エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

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技術的な注記

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