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曲げ加工板の強度検討
2023/10/17 12:32
- 曲げ加工板の強度検討について、応力計算や振動の考慮に関して詳しく教えてください。
- 材質SS400、板厚t6の曲げ加工板の応力計算を行いたいです。応力計算の手法や結果を教えてください。
- 曲げ加工板の梁としての応力計算を行い、静荷重と振動時の考慮について教えてください。
曲げ加工板の強度検討
2009/08/27 08:43
お世話になります。
下記構造の製品について応力計算を行いました。
___________ 荷重P __________
|_________ | | | _________|
↑ | | ↓ | | ↑
受点 | |_______________________| | 受点
|___________________________|
| |
| 寸法L |
|←--------------------------------→|
拙い図で申し訳ないのですが、
材質SS400、板厚t6を図のように両端を折り曲げて
中心への荷重を受けている構造です。
この場合で静荷重での応力計算を行いたいのですが、
折り曲げを考慮せず、一本の水平梁として計算しても宜しいでしょうか?
実際に計算してみると、
P = 300 N
L = 500 mm
の条件時で、梁の断面を50x6の長方形とした時、
M = P * L / 4
= 300 * 500 / 4
= 37500 N・mm
I = b * h^3 / 12
= 6 * 50^3 / 12
= 62500 mm4
Z = b * h^2 / 6
= 6 * 50^2 / 6
= 2500 mm3
σ = m / z
= 37500 / 2500
= 15 N / mm2
という考え方で宜しいでしょうか?
ご教授頂けますと助かります。
又、上記で振動を考慮する時には、
水平梁とは違う考慮が必要でしょうか?
併せてご教授頂けますと幸いです。
以上、宜しくお願い致します。
回答 (2件中 1~2件目)
考え方は合っているようですが、大きく誤まっている箇所があると思います
というのは、一般的に平鋼の50mm方向に曲げることは考えに難いのですよね
I = b * h^3 / 12
= 6 * 50^3 / 12
= 62500 mm4 ⇒×⇒50x6^3/12=900 mm4
Z = b * h^2 / 6
= 6 * 50^2 / 6
= 2500 mm3 ⇒×⇒50x6^2/6=300 mm3
σ = m / z
= 37500 / 2500
= 15 N / mm2 ⇒×⇒37500/300=125 N / mm2 < 156 N / mm2:okかな
しかし、ここで剛性を考えてたわみを計算してみると・・・
たわみ y=1/48/E/I*PL^3⇒300*500^3/48/206000/900=4.2→1/118 < 1/300
スパン・・・従って、応力的には十分だが剛性が幾分不足すると思います
計算結果をみて、 15 N / mm2 では少し変!っと気づかなくてはならない
何故なら、10倍の荷重が掛っても壊れない筈が無いのは経験でも判るから
このような簡単なものでも人間はミスをしてしまう。あくまで慎重にやろう
+++以上+++
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最大曲げモーメントは中央部に生じ,最大応力の計算は提示の式のとおりで
あり,たわみの小さい範囲では,問題ないと思います。実際には,曲げ部の
板が傾くので水平力を発生します。またL寸法も変化する可能性があります
ので,実用部品を考える場合は変形も考慮する必要があります。
お礼
2009/09/01 08:03
要素奇知様、回答頂きまして有難うございました。
ご指摘の件、承りました。
検討してみます。
お礼
2009/09/01 08:10
1Nの涙様、回答頂き有難うございました。
又、初歩的なミスや計算結果を見ての勘所についても
ご指摘有難うございました。
再検討してみます。