また、それらの値は、次式で与えられる。

これらの関係式は、考える面および２つの主応力面に平行な三角形要素の釣り合いより求められる。

４．２材料の破損の法則

１）静荷重のもとにおける破損

材料の破損の定義は、その機器の使用目的によって異なる。形状の変化が許されない場合には応力が降伏応力に達したところで破損が始まると考えるべきであろう。しかし、多少の変形は問題ではなく、とにかく破断しなければよいというのなら、応力が抗張力に達するまでは破損しないと考えてよい。機器の設計に当たっては、外力の見積もりの不確かさや材料の不均一性などの不確定要素を吸収するために、安全率というものを考え、基準強さを安全率で割った許容応力、すなわち、許容応力＝（基準強さ/安全率）、を使用する。基準強さには、降伏応力、抗張力あるいは後に述べる疲労限度などのうちから、目的に応じた選択を行う。

軟鋼やアルミ合金のような工業材料は、破断するまでに大きい塑性変形を伴うのであって、このような材料は延性材料と呼ばれる。他方、鋳鉄のような材料は脆性材料と呼ばれ、破断までにほとんど塑性変形を伴わない。しかし、軟鋼のような延性材料でも、たとえば、極めて低温の環境においては、脆性破壊を示すことがある。したがって、延性材料とか脆性材料とはいう分類は本質的なものでないことに注意すべきである。

さて、軟鋼のような延性の材料では、すべり面における相対的な変位によって塑性変形が生じ、さらにすべり面の分離によって破壊に至ることから、最大せん断応力が材料固有の一定の値に達すると最大せん断応力面で破損が起こると考えてよい。

　

　

　

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