工学ひずみ計算機
元の長さ100 mmの試験片が2 mm伸びると、工学ひずみは0.02、つまり2 %です。長さの変化が負なら圧縮を表します。2つの長さを同じ単位で測れば計算できます。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 長さの変化ΔL
- 2
- 元の長さ
- 100
- ひずみ
- 0.02
- ひずみ(パーセント)
- 2
- 精度
- 10
この工学ひずみ計算機は、試験片の長さがどれだけ変化したか、そして元のゲージ長がどれだけであったかが分かれば、初等固体力学と材料科学全体で使われる無次元の変形の尺度を求めます。定義は閉形式ε = ΔL÷L0です:長さの変化を元の長さで割ったものです。同じ値は、比率に100を掛けることでパーセントとしても返され、これは多くの実験レポートやデータシートが伸びを引用する方法です。正のΔLは伸長(引張ひずみ)を、負のΔLは短縮(圧縮ひずみ)を意味し、変化0はひずみ0を生みます。元の長さは、0のゲージ長による除算が未定義であるためゼロでない必要があります。エンジンは完全に決定的な算術です:通信もサンプリングも日付依存の近道もありません。宿題や実験の準備、設計確認にはブラウザで無料でお使いいただけます。
工学ひずみが示すことと計算結果の内容
連続体力学と材料試験では、工学ひずみ(コーシーひずみや公称ひずみとも呼ばれます)は、棒や試験片が元のゲージ長に対してどれだけ伸ばされたか、あるいは短縮されたかを測ります。長さの変化ΔLと元の長さL0を使うと、工学ひずみはε = ΔL÷L0です。
この量は無次元です:両方の長さはミリメートル、インチ、メートルのいずれであれ同じ単位を使わなければならず、比率はそれ自体の単位を持ちません。100を掛けると、比率は伸長パーセントまたは圧縮パーセントに変換され、これは引張試験の要約によく印刷される形式です。工学ひずみは、dL/Lを積分し最終長を元の長さで割った自然対数に等しい真ひずみとは異なります。
またグリーン・ラグランジュひずみやせん断の尺度でもありません。元の長さが有限かつゼロでない場合、長さの変化0は有効でひずみ0を返します。ゲージ長が消えると工学ひずみが未定義になるためです。
真の対数ひずみ、応力とひずみからのヤング率、伸びからのフックの法則の力が必要な場合は専用のツールをお使いください。
工学ひずみが学習・試験・ソフトウェアで果たす役割
学生は、教科書が一軸引張を紹介するとき、実験が試験片の初期マークと最終マークからの伸長パーセントを求めさせるとき、あるいはコンテストの問題が伸びとゲージ長を与えて微積分なしで工学ひずみを求めさせるときにε = ΔL÷L0に出会います。
教師は、真ひずみと工学ひずみを黙って混同したり圧縮の符号を落としたりする不透明な電卓アプリを信用せずに、控えめな長さの変化の解答例を事前に生成できます。
開発者は、材料特性のUI向けの決定的なテストベクトルを生成したり、応力-ひずみのプロットの前にユーザー入力の変形を正規化したり、いい加減なスケッチではなく比率とパーセントを要求するプログラミング課題を満たしたりするために、同じ契約をスクリプトから呼び出します。
プロダクトや一次的な機械確認は、非線形または有限ひずみモデルが導入される前に、設計上の伸びと基準長だけが分かっている場合に工学ひずみを使います。
活用例
宿題と実験の確認
ワークシートや実験レポートを採点する前に、ゲージ長と長さの変化から工学ひずみε = ΔL/L₀と伸長パーセントを計算します。
決定的なテストフィクスチャ
単体テスト、材料UI、ε = ΔL/L₀に関するCIアサーション向けに再現性のあるひずみの比率とパーセンテージを生成します。
設計とチュータリングソフトウェア
応力-ひずみのデモやインタラクティブな授業向けに、ユーザー入力の伸びと元の長さを比率とパーセントに正規化します。
よくある質問
工学ひずみはどう定義されますか?
工学(コーシー)ひずみはε = ΔL / L₀です。ΔLは長さの変化、L₀は元のゲージ長です。パーセンテージは100・εです。
元の長さが0の場合はどうなりますか?
元の(ゲージ)長が0のとき0による除算が必要になるため、工学ひずみは未定義です。
このツールは真(対数)ひずみを計算しますか?
いいえ。 工学ひずみを比率とパーセンテージとして返すのみです。真ひずみはln(L/L₀)であり、その尺度が必要な場合は専用の真ひずみツールが必要です。
長さの変化は負にできますか?
はい。 負のΔLは圧縮または短縮を意味し、L₀が正のとき負の工学ひずみを生みます。ΔLが0のときひずみは0になります。
ひずみをパーセントに直すにはどうしますか？
比率に100を掛けるだけで、ツールは両方の値を表示します。ひずみ0.02は2 %としても示されます。引張試験の報告書で伸びを示すときによく使われる形です。
関連ツール
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
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/sci/strain \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"delta_l":2,"original_length":100}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/sci/strain", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"delta_l": 2,
"original_length": 100
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/sci/strain",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"delta_l": 2,
"original_length": 100
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/sci/strain", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"delta_l":2,"original_length":100}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"delta_l":2,"original_length":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/sci/strain", 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
{
"delta_l": 2,
"original_length": 100
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "sci.strain",
"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
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。
制限
max_abs_delta_l | 1000000000000000 |
max_abs_original_length | 1000000000000000 |
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
CIやチュータリングソフト、浮動小数点のステップを手作業で作ってはならない教育デモで再現性のある工学ひずみのフィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002のAPIをご利用ください。
工学ひずみとは何か、レスポンスに含まれる内容
この計算機は、正規化された入力delta_lとoriginal_length、計算されたひずみの比、strain_percentの値、使用したprecision、methodタグengineering_strain、短いformulaの説明、比率が無次元でありパーセントフィールドがパーセンテージであるという単位のヒントを返します。荷重経路に沿った数値積分、応力への変換、モンテカルロサンプリングはありません:エンジンはサポートされる数値範囲内でΔL÷L0を評価するか、それ以外はinvalid_inputで入力を拒否します。delta_lやoriginal_lengthの欠落、有限でない値、規定上限を超える大きさ、そして0または数値的に0の元の長さはすべて拒否されます。このページが答えるのは変化量と元の長さからの工学ひずみのみで、ワークシート、単体テスト、記号的なステップを勝手に作ってはならないAPI利用者に適した安定した数値出力です。
長さの変化と元の長さの読み取り方とひずみの再現性の保ち方
長さの変化は正・0・負のいずれでもかまいません:正の値は試験片が引張のもとで長くなったことを、負の値は圧縮または短縮を意味し、元の長さが正のとき、ひずみの符号はΔLの符号に従います。数値文字列の先頭のプラス記号や指数表記は、有限の10進数として解釈できる限り許可されますが、埋め込まれた空白や数値でないトークンは拒否されます。長さの変化に優先されるフィールドはdelta_lですが、change_in_length、delta_L、dl、elongation、DeltaLのエイリアスも受け付けるため、スプレッドシートやクエリ文字列、型付きフォームでも同じ契約を再利用できます。ゲージ長に優先されるフィールドはoriginal_lengthで、エイリアスL0、l0、gauge_length、L_original、originalがあります。元の長さは有限かつゼロでない必要があります:0の値はフィールド名を示すメッセージとともにinvalid_inputで失敗し、元のゲージ長が0のとき「ε = ΔL÷L0」が未定義であることを説明するため、不正なセルが黙って無限大やNaNになることはありません。任意のprecisionフィールド(エイリアスdecimals、dp)は数値出力で公開する小数桁数を選び、既定は10、上限は15でJSONのgoldensを安定させます。自動パイプラインの中で同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせ、工学ひずみの公式を自前で再実装せずに済ませてください。
工学ひずみが学習・試験・ソフトウェアで果たす役割
教育向けツールは、学習者が長さの変化と元の長さを入力するとUIが比率とパーセンテージの両方を表示する場面でこのエンドポイントを使います。このページでは処理はすべてブラウザ内で完結し、API経由では成功した照会1件ごとに$0.002かかり、検証に失敗した場合は課金されず、レスポンスを返した後は何も保存されません。無料のインタラクティブな検証と、同一の結果を返す有料APIというこの分離はKITのtier Aカタログ全体の方針と一致しており、教室でのデモから自動パイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。関連する力学が必要な場合は応力、弾性係数、バネのヘルパーと、無料で決定的な計算機の小さなラボを構築する際は他の科学エンドポイントとも組み合わせてください。
技術的な質問
工学ひずみ計算機の料金は?
このページのブラウザ上では無料です。API経由では成功したリクエストごとに$0.002かかり、無効な入力には課金されません。