第37回 臨床工学技士国家試験 午前 第81問

塑性変形は降伏点を超えてから生じる変形で、荷重を除いても永久ひずみが残る。元に戻る弾性変形との違いを見分けさせる問題である。

【各選択肢の解説】

ａ．外力を取り除くと元の形状に戻る。
❌ 誤り。これは弾性変形の性質。正しくは、塑性変形では除荷後も変形の一部が永久ひずみとして残り、元の形状には戻らない。

ｂ．永久ひずみが生じる。
✅ 正しい。降伏後は原子面のすべり（転位の移動）が起こるため、除荷しても戻らないひずみが残る。これが塑性変形の定義そのもの。

ｃ．降伏現象が生じる。
✅ 正しい。鋼（軟鋼）は応力がほぼ一定のままひずみが急に増える降伏現象を示し、ここから塑性変形が始まる。

ｄ．弾性ひずみは生じない。
❌ 誤り。正しくは、塑性域でも全ひずみは弾性ひずみ＋塑性ひずみで、除荷すると弾性ひずみの分だけは回復する。

ｅ．変形量はヤング率に比例する。
❌ 誤り。正しくは、弾性域でひずみ＝応力／ヤング率（ε＝σ/E）で、ひずみはヤング率に反比例する。塑性域ではこの比例関係（フックの法則）自体が成り立たない。

【試験対策ポイント】

応力–ひずみ線図＝比例限度→弾性限度→降伏点→引張強さ（最大応力）→破断。