STB第6号

「スコーレ・テクニカル・ブリーフ」第６号
２００７年６月
分野：解析技術
テーマ：単位換算【ＳＩ系（Ｋg・ｍ・ｓ）→Ｎ・mm・s系】
【１】意外に使いにくい国際単位系（ＳＩ）
・国際単位系（以下、ＳＩ単位という）は、ＪＩＳＺ８２０３（２０００）に規定されている。
・基本単位は、長さはｍ（メートル）、質量はＫｇ（キログラム）、時間はｓ（秒）、・・である。
しかし、長さのｍは使いにくい。例えば、製図では、寸法数値の単位は通常 mm（ミ
リメートル）で記入することが多いので、mm に馴染んでいる人が多い。
・また、圧力、応力のＳＩ組立単位はＰａ(パスカル。Ｎ/ｍ２)で表記されるが、応力の場合、
ＭＰａ（メガパスカル。Ｎ/mm２）を使用するのが一般的であるので、ＳＩ単位は使いにく
い。
↓
・そこで、力の単位にＮ（ニュートン）を使用し、長さの単位に mm を使用した場合の単位
換算についてまとめました。
【２】基本的事項（復習）：ＪＩＳＺ８２０３の表２を参照
・１Ｎ＝１Ｋｇ・ｍ/ｓ２：力＝質量×加速度
・１Ｊ＝１Ｎ・ｍ：仕事＝力×移動量（長さ）
・１Ｗ＝１Ｊ/ｓ：パワー＝仕事/時間（単位時間当たりの仕事）
・・・式（１）
・・・式（２）
・・・式（３）
＊構造解析、熱解析で使用する物性等を念頭においています。
＊参考文献
１．ＪＩＳＺ８２０３（２０００）：国際単位系（ＳＩ）及びその使い方
２．小泉袈裟勝著：単位のおはなし（199４年１０月１３日）、日本規格協会
【３】解析でよく使用する物性等の単位換算
① 密度：式（１）を使用する。
・ＳＩ単位：Ｋｇ/ｍ３
・１Ｋｇ＝１Ｎ・ｓ２/ｍよって、１Ｋｇ/ｍ３＝１Ｎ・ｓ２/ｍ４
１ｍ＝１０３mm であるので、１Ｋｇ/ｍ３＝１・１０-１２・Ｎ・ｓ２/mm４
② 熱伝導率：式（２）、（３）を使用する。
・ＳＩ単位：Ｗ/（ｍ・Ｋ）あるいは、Ｗ/（ｍ・℃）（℃とＫは同じ）
・１Ｗ/（ｍ・Ｋ）＝１Ｎ・ｍ/（ｍ・Ｋ・ｓ）＝１・Ｎ・１０３・mm/（１０３・mm・Ｋ・ｓ）＝１Ｎ/（Ｋ・ｓ）
1
③ 比熱：式（１）、（２）を使用する。
・ＳＩ単位：ＫＪ/（Ｋｇ・Ｋ）
・１Ｋｇ＝１Ｎ・ｓ２/ｍ
１ＫＪ/（Ｋｇ・Ｋ）＝１・１０３・Ｎ・ｍ２/（Ｎ・ｓ２・Ｋ）＝１・１０３・ｍ２/（ｓ２・Ｋ）
＝１・１０９・mm２/（ｓ２・Ｋ）
④ 熱伝達係数：式（２）、（３）を使用する。
・ＳＩ単位：Ｗ/（ｍ２・Ｋ）
・１Ｗ/（ｍ２・Ｋ）＝１Ｎ・ｍ/（ｍ２・Ｋ・ｓ）＝１・Ｎ・１０３・mm/（１０６・mm２・Ｋ・ｓ）
＝１・１０－３・Ｎ/（mm・Ｋ・ｓ）
⑤ 単位体積当たりの発熱量：式（２）、（３）を使用する。
・ＳＩ単位：Ｗ/ｍ３
・１Ｗ/ｍ３＝１Ｎ・ｍ/（ｍ３・ｓ）＝１・Ｎ・１０３・mm/（１０９・mm３・ｓ）
＝１・１０－６・Ｎ/（mm２・ｓ）
１Ｗ/mm３＝１・１０３・Ｎ/（mm２・ｓ）
【４】単位換算例：スチール
・中炭素鋼（０．４Ｃ）、温度＝３００（Ｋ）（約２７℃）
（出典：伝熱工学資料改訂第４版（199１年９月２５日）、Ｐ３１７、日本機械学会）
ＳＩ単位系
値
密度
比熱
単位
7,800
熱伝導率
Ｎ・ｍｍ・ｓ単位系
51.5
0.473
Ｋｇ/ｍ
３
ＳＩ単位の数値に
値
－１２乗する
単位
7.8E-09
Ｗ/（ｍ・Ｋ）
そのまま
51.5
ＫＪ/（Ｋｇ・Ｋ）
９乗する
4.73E+08
２
Ｎ・ｓ・/mm４
Ｎ/（Ｋ・ｓ）
mm２/（ｓ２・Ｋ）
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