剛性率(ごうせいりつ)は弾性率の一種で、せん断力による変形のしにくさをきめる物性値である。せん断弾性係数(せん断弾性率)、ずれ弾性係数(ずれ弾性率)、横弾性係数、ラメの第二定数ともよばれる。剛性率は通常Gで表され、せん断応力とせん断ひずみの比で定義される。
ここで = せん断応力 : せん断力 : 部材の断面積 = せん断ひずみ : せん断変形量 : 部材の長さ
ヤング率が材料の引張り試験で容易に測定できるのに比べ、純せん断状態を作るのは難しいため直接測定しにくい値である。
等方性材料(異方性のない材料)では、ヤング率およびポアソン比との間に次の関係がある。
: ヤング率 : ポアソン比
いくつかの材料のヤング率・剛性率・ポアソン比を下表に示す。
材質 ヤング率(GPa) 剛性率(GPa) ポアソン比 鉄鋼 201-216 78-84 0.28-0.30 黄銅(C2600) 110 41 0.35 ゴム(弾性ゴム) 0.0015-0.005 0.0005-0.00150.46-0.49
弾性率の相関関係 等方均質弾性体では、ヤング率、ポアソン比、体積弾性率、剛性率、ラメの第一定数の五つの弾性率はそれぞれ、二つを用いて残りの三つを表すことができる。
関連項目 ラメ定数 剛性 弾性 - 弾性率-動的弾性率
脚注