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せん断弾性率計算機

Q: せん断弾性率はヤング率と同じですか？

違います。 ヤング率 E = σ/ε は一軸剛性です。せん断弾性率 G = τ/γ はすべり剛性です。等方固体では G = E / (2(1+ν)) で関係しますが、本計算機はその式を逆には解きません。

80 MPaのせん断応力で0.001のせん断ひずみが生じるなら、せん断弾性率は80 GPaで、構造用鋼の典型的な値です。測定した応力をパスカルで、ひずみとともに入力すると、Gがパスカルとギガパスカルで分かります。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

せん断応力: 80,000,000
せん断ひずみ: 0.001

結果

せん断弾性率: 80,000,000,000 Pa
せん断弾性率 (GPa): 80

せん断弾性率は、材料の一層を隣の層に対して滑らせようとする力に対する固体の弾性剛性です。線形フック域では、せん断応力タウを工学的せん断ひずみガンマで割った G として定義され、その比の SI 単位はパスカルです。このせん断弾性率計算機は測定したその二量を受け取り、パスカルの G に加えてハンドブック表向けのギガパスカル補助を返し、商が不定になるゼロのせん断ひずみを拒否します。欠けた応力やひずみは解かず、単位換算も材料データベース参照も行いません。

せん断弾性率の意味: G = τ / γ

せん断弾性率 G は剛性率またはクーロンの弾性率とも呼ばれ、材料のせん断応力対せん断ひずみ曲線の線形部分の傾きです。材料力学で用いる工学形では、G はタウをガンマで割ったものであり、タウは面上の平均せん断応力、ガンマは工学的せん断ひずみです。せん断応力は垂直応力と同じ次元を持ち、面に平行な力をその面積で割ったものです。

力がニュートン、面積が平方メートルならタウはパスカルになります。せん断ひずみは無次元です。矩形要素では直角の変化の正接であり、微小角ではラジアンの角そのものに近似します。

ガンマに単位がないため G はタウの単位を引き継ぎます。代表的な構造用鋼は約 80 ギガパスカル、アルミニウム合金は 25 から 27、エラストマーは桁違いに小さくなります。

等方線形弾性の恒等式 G は E を 2 倍の 1 プラスポアソン比で割ったものとしてヤング率と結び付きますが、本計算機は E もポアソン比も入力に取らず、その恒等式を逆には解きません。ねじり試験、せん断クーポン、簡単なブロックと角度の演習ですでにタウとガンマを測った呼び出し側は、その二量をここに送ります。

ゼロひずみは単一の応力読みから G を物理的に定義するものではなく、欠けた角度、ガンマをゼロに潰した単位誤り、またはエラー処理の試験であることがほとんどです。Infinity を返すソルバはその不具合を隠します。

実務上の注意、単位、関連検索

商がソルバの拒否する非有限の弾性率へ溢れないよう、せん断応力とせん断ひずみは公開された絶対範囲内に保ってください。SI の解釈を一貫させてください。タウがパスカルなら G もパスカルです。

実験シートがメガパスカルやポンド毎平方インチなら先に換算してください。本ツールは単位を変換しません。工学的せん断ひずみは百分率ではありません。

0.5 パーセントのせん断は 0.5 ではなく 0.005 であり、尺度を混同すると弾性率が 100 倍小さく見える最も多い原因になります。授業では例を対にしてください。ヤング率 E がシグマをイプシロンで割ったものでも、平均せん断応力タウが F を A で割ったものでも、梁の横せん断 VQ を It で割ったものでも、有限要素ソルバでもありません。

すでにせん断応力とせん断ひずみがあり、パスカルの G だけが必要なときに本機能を選んでください。

活用例

剛性率の宿題確認

学習者は教科書のせん断応力（パスカル）と工学的せん断ひずみを入力し、返された G と GPa 補助を提出前に手書きの G = τ/γ と照合します。

ねじり実験の弾性勾配

実験ノートはねじりクーポンで測ったせん断応力とせん断ひずみをパスカルの G に変換し、記録したひずみがゼロに潰れていれば厳しい誤りとします。

解答キーとプログラミング型のフィクスチャ

パイプラインは既知の良い G = τ/γ 例に加え、意図的なゼロひずみ拒否を自動採点と継続的インテグレーションの期待値として生成します。

よくある質問

せん断弾性率の式は何ですか？

線形弾性域ではせん断弾性率は G = τ / γ です。τ はパスカルのせん断応力、γ は工学的せん断ひずみ（無次元）です。結果はパスカルです。

せん断弾性率はヤング率と同じですか？

違います。ヤング率 E = σ/ε は一軸剛性です。せん断弾性率 G = τ/γ はすべり剛性です。等方固体では G = E / (2(1+ν)) で関係しますが、本計算機はその式を逆には解きません。

どの単位を送ればよいですか？

せん断応力はパスカル、せん断ひずみは無次元の工学値（百分率ではありません）で送ってください。

せん断ひずみがゼロだとどうなりますか？

ゼロで割ることになるため受け付けません。ひずみがゼロになるのはたいてい角度の入れ忘れか単位の間違いで、無限大を返すとその誤りが隠れてしまいます。

角度からせん断ひずみはどう入力しますか？

単位のない数として入力します。直角の変化分の正接で、小さな角度ならラジアンで表した角度とほぼ同じ値です。度の場合は先にラジアンに直してください。

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/phys/shear-modulus

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/phys/shear-modulus \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"shear_stress":80000000,"shear_strain":0.001}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/shear-modulus", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "shear_stress": 80000000,
    "shear_strain": 0.001
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/shear-modulus",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "shear_stress": 80000000,
    "shear_strain": 0.001
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/shear-modulus", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"shear_stress":80000000,"shear_strain":0.001}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"shear_stress":80000000,"shear_strain":0.001}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/shear-modulus", 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

{
  "shear_stress": 80000000,
  "shear_strain": 0.001
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.shear_modulus",
  "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

せん断弾性率の意味: G = τ / γ

本エンドポイントは常に shear_modulus をパスカルで報告し、さらにその値を 10 億で割った shear_modulus_gpa を返し、金属ハンドブックのギガパスカル列と揃えます。経路は固定精度の丸めを伴う決定的浮動小数演算であり、同一呼び出しでは Worker とブラウザの JSON がバイト単位で一致します。

API の呼び出し方と返り値

両値が解析されたあと、せん断ひずみは厳しい物理境界と照合されます。工学的符号規約が往復で残るよう、符号付きの応力とひずみは許可され、G は商の符号を引き継ぎます。材料表、温度補正、メガパスカルやマイクロストレインからの単位変換、欠けたタウやガンマを解く並べ替えはありません。必須の有限数を二つ含む JSON 本体を POST してください。パスカルの shear_stress（別名 tau と stress）と、無次元の shear_strain（別名 gamma と strain）です。各フィールドは JSON 数値でもフォーム由来の数値文字列でもよく、欠落フィールド、空文字列、非数値テキスト、NaN、Infinity は直ちにフィールド名付きの invalid_input で失敗し、課金されません。絶対値がゼロ、または 10 のマイナス 15 乗以下なら、shear_strain がゼロのときせん断弾性率 G がタウをガンマで割ったものとして不定であるというメッセージ付きの invalid_input で失敗します。このほぼゼロの床は、浮動小数の雑音が非常識に大きな弾性率を作り出すのを止めます。成功時は丸めた shear_stress と shear_strain をエコーし、shear_modulus をパスカルの丸め商に、shear_modulus_gpa をその弾性率を 10 億で割った値に、unit を Pa に、formula を G がタウをガンマで割った文字列に、method を shear_modulus に設定し、クライアントが形を嗅がずに分岐できるようにします。料金は成功した要求 1 件あたり定額 $0.002、単位は item です。

実務上の注意、単位、関連検索

クライアントを制御できるときは、整形済み文字列より JSON 数値を送ることを推奨します。ひずみ 0.001 で 8000 万パスカルのせん断なら鋼クラスでおなじみの 80 ギガパスカルが得られ、意図的なゼロひずみは厳しい invalid_input 経路を示します。このページはせん断弾性率計算機、剛性率計算機、G がタウをガンマで割ったものをオンラインで探す人向けです。invalid_input を返す失敗タスクは前払い残高を消費しないため、学習者がわざとゼロひずみを送る探索スクリプトの費用を抑えられます。往復確認は簡単です。手計算でタウをガンマで割り、同じ丸めの公開 shear_modulus と一致することを確かめ、ゼロひずみは常にせん断ひずみがゼロである旨の invalid_input で失敗することを確かめてください。成功した API 呼び出しは 1 件 $0.002 の課金対象です。

技術的な質問

せん断ひずみがゼロのときはどうなりますか？

γ = 0 のときせん断弾性率は不定です。本ツールは Infinity や NaN の代わりに invalid_input を返し、失敗したタスクは課金されません。

せん断弾性率計算機は無料ですか？

ブラウザツールは無料で手元で動きます。API 呼び出しは成功した要求 1 件あたり $0.002 の KIT 前払い残高を使い、失敗したタスクは課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

せん断弾性率計算機

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計算例

せん断弾性率の意味: G = τ / γ

実務上の注意、単位、関連検索

活用例

剛性率の宿題確認

ねじり実験の弾性勾配

解答キーとプログラミング型のフィクスチャ

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

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

エラー

技術的な注記

せん断弾性率の意味: G = τ / γ

API の呼び出し方と返り値

実務上の注意、単位、関連検索

技術的な質問

ありがとう