剛性

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剛性 k=F/δ

剛性（ごうせい、英語：stiffness）とは、曲げやねじりの力に対する、寸法変化（変形）のしづらさの度合いのこと。力に対して変形が小さい時は剛性が高い（大きい）、変形が大きい時は剛性が低い（小さい）という。工学的には単位変形を起こすのに必要な力（荷重／変形量）で表される。剛性とは逆の変形のしやすさの度合い（変形量／荷重）は柔性（じゅうせい）と呼ばれる。

概要

金属、木材など、一定の厚みのある材料については、一般に剛性という言葉が使われるが、シート、紙、フィルムなど薄い材料では、英語のスティフネス（stiffness）、腰、強さ（こわさ）などの言い方も用いられる。

材料の面からいえば、ヤング率などの弾性率が大きい材料を使うことによって剛性は高くなる。同じ材料であれば、板厚を厚くするなどで剛性は高くなる。また自動車におけるプレス加工のように、部材の立体的形状によっても剛性は変化する。断面が長方形の場合、断面積が同じであれば、断面の高さを大きくした方が剛性は高くなる。合成樹脂のフィルムでは、同じ素材を使って同じ厚さに加工しても、延伸の程度や、核剤、フィラー、分子量の違う樹脂などの添加剤の有無によっても剛性は変化する。

参考文献

• 日本建築構造技術者協会関西支部建築構造用語事典編集委員会編著 『建築構造用語事典: 学生も実務者も知っておきたい建築キーワード108』 Kenchikugijutsu, 2004 ISBN 9784767700984

関連項目

• 剛性率
• モノコック
• ハニカム構造