モールの応力円 自動描画アプリ【Webアプリで学ぶ材料力学】
zairiki
材料力学を習得するとき、モールの応力円を理解することは非常に重要ですが、つまずき易いところでもあります。そこで、モールの応力円を理解して使いやすくするため、自動描画するWebアプリを作成しました。このアプリを使って、モールの応力円を使いこなしましょう!
応力成分 σx、σy、τxy を入力するとモールの応力円を自動的に描き、主応力、最大せん断応力、任意の角度θの応力を視覚的に確認できます。パソコンでもスマホでも無料で使えます。
この記事はYoutube動画で紹介した内容の概要です。詳細は動画をご覧ください。
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モールの応力円 自動描画アプリの紹介
アプリ画面

画面は次のように構成されています(PC版の画面です。スマホ版はレイアウトが少し異なります)。
- 入力欄:応力成分 σx(x方向の垂直応力)、σy(y方向の垂直応力)、τxy(せん断応力)と、単位を入力します
- 角度:見たい断面の角度θを、スライダーまたは数値で指定します(0〜180°)
- 応力状態:指定した条件の応力状態が図で示されます
- モールの応力円:中央に応力円が描かれます
- 応力円の情報:中心や半径などの値
- 主応力の情報:主応力の大きさと生じる角度
- 最大せん断応力の情報:大きさと生じる角度
- 指定角θ面の応力情報:θで指定した断面に作用する応力
画面を下にスクロールすると、モールの応力円の解説動画やYouTubeチャンネルへのリンクボタンも用意しています。
アプリの使い方
入力欄の応力を変更すると、モールの応力円がその場で描き変わります。また、スライダーで角度θを動かすと、応力状態の角度が変化して応力円上の点も連動して動きます。
σx、σy、τxyによってモールの応力円がどう変わるかや、角度によって応力がどう変わるかなど、数式を追うだけでは掴みにくい現象を実際に動かしながら確認できます。いろいろな応力条件を試しながら、モールの応力円がどのようなものかを体感してください。
モールの応力円について
モールの応力円の説明やそこから求まる主応力は以下の動画で紹介しています。アプリとあわせて活用すると理解が深まります。
まとめ

- 材料力学で重要な「モールの応力円」を理解して使いこなせるように、自動描画するアプリを作成しました。応力 σx・σy・τxy を入力するとモールの応力円を描きます。
- モールの応力円では、主応力・最大せん断応力・任意の角度θの応力が視覚的に示され、それらが生じる角度も分かります。
- 様々な応力条件で応力円を描き、角度を変化させることで、モールの応力円や主応力への理解が深まります。
YouTube動画でより詳細に説明しています。ぜひご覧ください。
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