ベストアンサー
参照している強さの種類によって異なります。引張、降伏、曲げ、および圧縮強度には、面積に対する力の単位があります。これらは圧力と同じ単位ですが、材料科学の文脈ではストレスと呼びます。パスカル（Pa）は応力の標準単位であり、1平方メートルあたり1ニュートンに相当します。
衝撃強度には、厚さの長さあたりのエネルギーの単位があります。高ひずみ速度での破壊に必要なエネルギーを測定します。具体的には、衝撃強度は、高ひずみ速度でのエネルギー吸収能力を定量化します。特定の材料、特にポリマーの機械的挙動は、力を加える速度によって異なります。
衝撃強度と同様の別のタイプの強度は、靭性です。これは、力を加えて破壊する時点から、張力を受ける材料によって吸収される単位体積あたりのエネルギーです。言い換えれば、それは工学的応力-ひずみ曲線の下の総面積です。
最初は、それは明らかではありません。曲線の下の領域には、体積あたりのエネルギーの単位があります。それが明らかになる前に、いくつかのユニット操作を行う必要があります。応力の標準単位はパスカルであり、次のように分類されることを思い出してください。
Pa = \ frac {N} {m ^ 2}
ひずみは、長さの変化を元の長さで割ったものです。 。分母と分子は両方ともメートル単位であり、相殺されます。したがって、ひずみは通常、無次元量として記述されます。ただし、\ frac {m} {m}
曲線の下の面積の単位は、応力とひずみの積に等しいと書くことを妨げるものは何もありません。
面積= \ frac {N} {m ^ 2} * \ frac {m} {m} = \ frac {Nm} {m ^ 3}
1ジュール（J）は1 Nmに等しいため、
面積= \ frac {J} {m ^ 3}
これで完了です
回答
おそらくあなたはチャーピー（またはアイゾット）衝撃試験を指します。この試験では、ノッチのあるサンプルが、ある高さから解放されたスイングウェイトによって破壊されます。この試験は、塑性がほとんどない状態で破壊が発生する程度まで塑性流動が抑制された場合に発生する脆性を強化します（脆性材料が極限引張強さを持ち、降伏強さを持たないのはなぜですか？）。延性の犠牲。したがって、この質問は、Charpyテストが脆性を誇張する理由として言い換えることができます。
1つの理由は、ノッチが3軸応力状態を作成することです。これは、ノッチが通常の方法で応力を集中させるのに役立つためです。また、試験片の厚さの寸法（ノッチのルートに平行）では、内部材料が外部表面によるひずみから拘束されます（Felix Chenの回答「平面応力変換を簡単な方法でどのように説明しますか？）」これは役立ちます三軸応力状態を構成する3つの主要な応力を引き出します。そして、定義上、主応力が存在する平面では、せん断応力はゼロです。転位はせん断応力のみに反応して移動するため（フェリックス・チェンは、金属を破壊せずに塑性変形させるスリップメカニズムとは何ですか？）、せん断応力がないと塑性が抑制され、脆性が発生します。したがって、3軸応力状態になります。ノッチに関連するものは脆性を誘発します。
ノッチ付き試験の脆性に寄与する他の要因は、試験片に衝撃を与えるスイングハンマーによって生成される高いひずみ速度です。このような高いひずみ速度では、転位は滑る時間が短くなります。したがって、転位の塑性が制限されるため、延性の少ない破壊が優先され、脆性が大きくなります。
要約すると、3軸応力状態と高いひずみ率の2つの要因により、ノッチ付きテストでよりも脆さが明らかになります。他の機械的試験で見つかりました。