軸力の変化計算方法について（その２）再投稿

何だか意味が判らなかったので回答しなかったが、やっと見えて来ました
＞【詳細】　・・・以下
┏━のブラケットに∥の金具を固定し・・・材質はS50Cで┏━に割クランプ止

上記「割クランプ止」で固定の部分が、どうしても気になります。前回答者ら
もココが固定と仮定していますが、実はこの部分が単にズレの原因になって
いるのではないですか？そうなら、現状660Nの軸力＝割クランプ保持力となる

私の想像する図を作成してみることにしましたので、これで解決になればと。
Yahoo!フォトへuploadするのは簡単だが、CAD→jpgにするのが慣れないと
久し振りに、画像を載せたが意外に面倒でこれが難しいかも知れない。
従って、どうせココを「画像upload可能」にするならPDFで可能にして欲しい
※所で参考図を載せる時の[+追加]とは、何かと思ったらurlが追加！出来る？

既に沢山回答がありますので余計なお世話かもしれませんが，
お問い合わせの文面では以下の点が理解できませんでした。
もしご都合が許せば，補足をお願いします。

＞金具の剛性はとりあえず抜きでお願いします。
　直感的には，ねじよりもブラケットの剛性が主要な要素のように思います
　が，なぜ前提条件として「金具の剛性はとりあえず抜き」とするのですか？

＞∥の金具がM5ねじと共に0.1mm移動　　
　どのような方法で観測したのでしょうか？　
　隙間が0.05から0.15mmに増加したのを，シックネスゲージのようなもので
　確認したのでしょうか？
　隙間が増加したのならM5ねじと共に移動したということに矛盾がありませ
　んか？

＞締付けトルクが実測で、0.55N・m（軸力660N計算値）に弱まりました。
　どのような方法で観測したのでしょうか？
　締め付けは，トルクドライバー（レンチ）のような工具で実測しながら
　行えますが，弱まったのはどのように測定なさったのでしょうか？
　トルクドライバー（レンチ）で緩める方向にトルクを加えて，回り出した
　時点のトルクを読んだのでしょうか？

追記資料が出てきたので、それを逆から確認します。
M5ねじを 3N･mトルクで締付け、暫くすると0.55N・mトルクに弱まった。
以下URLの“標準締め付けトルク”にも記載されていますが、M5ねじの
標準締め付けトルクは 3N･mトルクで、基準軸応力は 210N/mm2です。
M5ねじの谷径は4.13mm、その断面積は13.4mm2、210N/mm2×13.4mm2＝
2814Nが基準軸応力となります。
さて、M5ねじを 3N･mトルクで締付けでは軸応力は 210N/mm2であり、
0.55N・mトルクに弱まったなら、38.5N/mm2となります。
そして、貴殿の計算式の中から、ねじの座部～雌ねじねじ込み部まで
の長さ（元の長さ）が9mm、変化した長さが0.1mmとあるので、
E＝σ／ε（kgf/mm2）は、　　ねじ材質SUS304；E＝190000N/mm2
190000N/mm2＝210N/mm2÷εとなり、ε≒0.001105となります。
もし、ねじの座部～雌ねじねじ込み部までの長さ（元の長さ）が9mm
なら、標準締め付けトルク 3N･mでM5ねじを締め付けると9.01mm軸が
伸びるだけです。0.1mm縮む（9.01mm－0.1mm＝8.91mmとなり、完全に
ねじが緩んだ状態となっています。
どこかの観方か計測方法があやまっていると考えます。
また、摩擦係数の取り方にもよりますが、SUS304の耐力は205N/mm2
であり、基準軸応力は 210N/mm2を下回っています。
因みに、SS400の降伏点は215N/mm2、六角穴付きボルトで良く使用の
SCM435調質材降伏点は785N/mm2であり、比例限度（フックの法則内）
となっています。これも、少し要因となっています。
そのURL資料は、“ステンレスの特性1”“特殊鋼の特性”です。

∥の幅が8.05mmの絶対位置や■が8.0mmの絶対位置、又はM5ねじとの
相対位置を計測して、今一度数値を確認下さい。

前回お話したように,ねじの締付はねじの伸びと被締付物の縮みが釣合って
静止します。提示の問題のような場合はねじののびと固定具の伸び(たわみ)
が重なります。つまり,ねじののびδ1と固定金具の伸びδ2＝被締付物の縮みδ
になります。ここではクランプの長さを無視して被締付物の縮みはなしで
δ＝金具移動量＝0.1mmと置き換えてみます。
すなわち　δ1＋δ2＝δ＝0.1mm　となります。
L型の固定金具を片持ちはりで考えると
ねじのばね定数　k1＝E1・L1/A1　,固定金具のばね定数　k2＝3E・I2/L2^3
ここにI2＝bh^3/12（b：幅,h：厚さ）,L2：荷重点の腕の長さ
仮に　L1＝25,L2＝8.5,b＝20,h＝3mm　とするとP1＝k1・δ1＝P2＝k2・δ2
＝約3200　N　となり,　k1＝102,000,k2＝46,200　N／mm,δ1＝0.031,
δ2＝0.069mmと計算できます。つまり移動量δはねじの伸びδ1と固定金具の
伸びδ2の和となり,ねじの伸びが寄与する移動量は全移動量の30％程度と言う
ことになります。詳細がわからないので,推量で述べたためラフな話しになり
ましたが,再考下さい。

抽象的で、御免なさい。
何が何に対して変化して、如何なったが工学的に確認できていない事と、
ねじトルク減少 ⇒ 軸力減少は、ねじの頭部付け根～ねじのねじ込み部
の長さ（軸力）の変化です。
ねじ全体の長さではありません。
それが、貴殿の記述内容で、どの様に変化いしているか理解できません。
これは、貴殿が前回のアドバイスを理解できていない証拠です。

さて、貴殿の計算した資料を図に対してのコメント付きで、掲載してみて
下さい。その方が、貴殿の考え方や前回アドバイスに対してのアプローチ
方法が判り、的確な再アドバイスができると考えます。

大変でしょうが、宜しく！！