主な相違点

弾性係数と剛性係数の大きな違いは、弾性係数が弾性変形のみに有効であるのに対し、剛性係数は非弾性変形と弾性変形の両方に有効であることである。

弾性率 vs. 剛性率

弾性率は表面に垂直に働く力、剛性率は表面に平行に働く力を定義している。変形は弾性係数の線形関係で、変形は剛性係数の円形変形である。弾性係数は弾性変形にのみ有効であるが、剛性係数は非弾性変形と弾性変形の両方に有効である。弾性係数を計算する場合は、変形力のある物体を短くしたり長くしたりする。一方、剛性係数を計算する場合は、物体の一方の面を他方の面上で移動させる。弾性係数は常に剛性係数より大きい。例外は負のポアソン比を持つ「輝石」材料だが、一般にはあまり一般的でない。

比較表

弾性係数は何ですか？

一般にヤング率と呼ばれる弾性率は、特定の物体や固体物質が、その表面に垂直な方向に変形する力によって受ける応力とひずみの比率を定義する数値である。応力は単位面積あたりの変形力として定義される。例えば、物体に引張力が加わると、物体は引き伸ばされる。そのため、変形する力は物体の表面に対して垂直であり、この応力を法線応力と呼ぶこともある。ひずみとは、通常、物体の長さがわずかに変化することと定義される。物体に変形力を加える前の長さをx˳とし、物体が変形力によって長さΔxだけ伸びたとする。応力とひずみは無次元量として扱われる。弾性率は、外力に対する物体の弾性変形量である。硬い素材は通常、弾性率が高くなります。弾性係数は弾性変形に対してのみ有効であり、弾性係数を計算する際には、変形力を受けた物体が短くなるか長くなるかのどちらかになる。弾性係数は常に剛性係数より大きい。例外は負のポアソン比を持つ「補助的」材料であるが、このような材料は一般的でない。

剛性率は何ですか？

剛性率、またはせん断剛性率と呼ばれることもあり、通常、単位面積あたりに固体に作用するせん断応力を求めることができる。このように、剛性率は、物体の表面に対応するように変形力が加わり、物体の一方の面が他方の面に対して変位するときの変形を推し量るのに役立つ。せん断応力とせん断ひずみの間の割合を考慮した剛性率。せん断応力式は、法線応力式と同じ考え方を取り入れているが、力のかけ方に大きな違いがある。せん断応力の単位、1平方メートルあたりニュートン、または一般にパスカルと呼ばれる。固体だけでなく、流体にもせん断応力はある。せん断ひずみは，面間の相対変位と面間の間隔の比と考えられる。弾性係数は常に剛性係数より大きい。例外は負のポアソン比を持つ「補助的」材料であるが、これは一般的でない。

主な相違点

1. 弾性率の力は表面に垂直な方向に、剛性率の力は表面に平行な方向に作用する。
2. 弾性係数の変形は直線的で、剛性の変形は円形である。
3. 弾性係数は弾性変形のみに有効であり、剛性係数は非弾性変形と弾性変形の両方に有効である。
4. 物体に変形力が加わると、弾性係数が予想される部分では短くなったり長くなったりする。一方、物体のある面は、剛性係数が予想される別の面に対して変位する。
5. 弾性係数は常に剛性係数より大きい。例外は負のポアソン比を持つ「補助的」材料であるが、このような材料は一般的ではない。

結論

以上の考察から、弾性係数は、変形力を受けた物体が短くなったり長くなったりする弾性変形にのみ有効であり、剛性係数は、非弾性変形と弾性変形の両方に有効だが、物体の一方の表面が他方に対して変位している場合に有効であることがわかる。