第38回 臨床工学技士国家試験 午前 第81問

引張試験は試験片を引っ張って応力－ひずみ線図を得る試験で、その弾性域の傾きからヤング率が求まる。非鉄金属は軟鋼のような明瞭な降伏点を示さないため、0.2%耐力（除荷後に0.2%の永久ひずみが残る応力）で降伏の代わりとする。

【各選択肢の解説】

ａ．応力－ひずみ線図が得られる。
✅ 正しい。荷重と伸びを測り、断面積と標点距離で割れば応力とひずみの関係が線図になる。

ｂ．ヤング率を求めることができる。
✅ 正しい。応力とひずみが比例する範囲の傾き（応力÷ひずみ）がヤング率（縦弾性係数）である。

ｃ．比例限度での応力は弾性限度の応力よりも大きい。
❌ 誤り。大小が逆。正しくは比例限度≦弾性限度で、比例限度の方が小さい（比例関係が崩れた後も、しばらくは除荷すれば元に戻る弾性の範囲が続く）。

ｄ．上降伏点が存在する。
❌ 誤り。上降伏点・下降伏点がはっきり現れるのは軟鋼（低炭素鋼）の特徴。正しくは、アルミニウム・銅などの非鉄金属は明瞭な降伏点を示さず、0.2%耐力で代用する。

ｅ．耐力に相当する外力を与えた場合、永久ひずみが残る。
✅ 正しい。耐力は「除荷後に規定の永久ひずみ（通常0.2%）が残る応力」と定義される。

【試験対策ポイント】

• 線図の順：比例限度 → 弾性限度 → 降伏点（軟鋼のみ明瞭）→ 引張強さ（最大応力）→ 破断
• ヤング率＝比例域の傾き
• 降伏点が出ない材料（非鉄金属など）は0.2%耐力を使う
• 弾性限度を超えると除荷しても永久（塑性）ひずみが残る