このQ&Aは役に立ちましたか?
柱の圧縮変位量について
2023/10/19 15:36
- 上下ピンピン構造の柱に加える力によって、柱が弓型にひずみ、ピン部が下がる。
- 細い配管に力を加えると、配管の端部が地下に沈む。
- 沈み量と力の関係式や塑性変形限界までの式があるかどうかを知りたい。
柱の圧縮変位量について
2016/02/29 14:52
上下ピンピン構造の柱(ピン部上下にしか移動しない)にある力Pを真下に
(軸方向)に加えると弓型にひずんでピン部は真下に下がります。
この下がった量を(変位量?沈み量)を算出する例題 式等あればご教授願いたいのです。
私の説明が悪いようなので
もう少し具体的に説明します。たとえば細い配管10A程度が50m直管であるとします。この配管の片方を壁に付け逆側から壁に向かって力を加えると間違いなく撓んで壁側に配管の端部が地下付きます。この時の力と沈み量の関係式はございますか?と言う質問です。ある点を超えると塑性変形を起こして壊れてしまうのでしょうけど(想像ですが)限界までの式はあるのではないでしょうか? 「教科書読みなさい」とか 「そんな式聞いたこと無い」は不要ですので 式があるのか無いのか?あるならどのような式でしょうか?無いなら板バネは計算で算出できないことになりますがどうなのでしょう?ご教授ください。
特に1Nさん!!! 上から目線でなく 勉強中の学生だと思ってください。
皆様 ご協力いただきまして 有り難うございます。
色々勉強させていただきました。
お疲れのところアドバイスいただきました事こころより感謝します。
貴重なアドバイス ゆっくりまとめて咀嚼して知識していきたいと
思います。
回答 (13件中 1~5件目)
回答(10)
そこまで追っかけますか?
No.43896 2つのボルトにかかる荷重計算
この締め方は如何に?
二人が紹介した48回も延々の狂乱状態に怖れをなし、早々に締めたと思ったのだが、、、
ohkawa さん、あちらはまだ 49 書けますよ。。。。
このQ&Aは役に立ちましたか?
この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
再々出です。
やっと、質問の内容のメインが出てきましたね。
> ほんとに以下の式をp=に置き換えていいのですか?
> <<沈み量;λ[mm]=力;F[kgf]×長さ;50000[mm]÷断面積;A[mm2]÷縦弾性係数;E[kgf/mm2]
> にて求まります。>>
機械工学の材料強度項目に、
◆ 応力ひずみ(線)図
フックの法則;応力=比例定数×ひずみ
応力σ[kgf/mm^2]=縦弾性係数(ヤング率)E[kg/mm^2]×ひずみε
ひずみε=変形量λ[mm]÷初めの長さ[mm] ← だから、ひずみに単位なし
それを、式変形すると、σ=E×ε ⇒ E=σ/ε となり、
応力σ[kgf/mm^2]=荷重Wではなく、此処ではP[kgf]÷断面積A[mm^2] と、
ひずみε=変形量λ[mm]÷初めの長さL[mm] を其々代入しますと、
E=σ/ε=(P÷A)/(λ÷L)で、
λ=P×L/A×E となり、
沈み量;λ[mm]=力;F[kgf]×長さ;50000[mm]÷断面積;A[mm2]÷縦弾性係数;E[kgf/mm2]
となります。本当は、力;F[kgf]でなく、力;P[kgf]で、
沈み量;λ[mm]=力;P[kgf]×長さ;50000[mm]÷断面積;A[mm2]÷縦弾性係数;E[kgf/mm2]
ですがね。
他の回答者さんは、上述を端折って記載し、
熱応力σ[kgf/mm^2]=縦弾性係数(ヤング率)E[kg/mm^2]×ひずみε
=E[kg/mm^2]×温度変化t[℃]×線膨張係数[/℃]
との関連からの公式をアドバイスに使用しているから、???となります。
予測では、質問者さんもでしょう。
今一度、教本等を確認して、理解して下さいませ。
それと、
“2つのボルトにかかる荷重計算”の小生アドバイスが途中で閉まったので、以下に補足します。
2つの罫線パターンは、剛体考察で、くぎ抜きの原理での内容です。(Lブラケット用)
質問内容は、他の回答者さん掲載の過去ログ小生記載内容の剛体考察で、
シーソーや天秤が如くの計算で、
A B
20
10
┏┿━┿━━━━━━━━━━━┓ 条件により、板の長さは
━━┻┿━┿┳━━━━━━━━━━┛ 10mm+20mm×5=110mmとなりますよね
↑│ │┃ ↑
支点 ┃ 荷重
10
そして、計算は、
荷重×110mm=ボルトA×10mm+ボルトB×30mm の力増配分となり、
実際、支点から弧を描き板を持ち上げると、隙間はボルトBがAの3倍となり、
ボルトA;110mm/40mm、ボルトB;110mm×3/40mmとなります。
質問者さんは、再度、罫線画を利用し、再登校しても可と存じます。
上から目線ではなくて、貴殿と同じ目線でも本当によく分からないのです。
>たとえば細い配管10A程度が50m直管・・・サポートも無しでは考えらんのだ
が、まぁいっかー。。。(↓の配管支持"感覚"を参照)
カテナリー張力↓というものがあります。これは電線の自重たわみの計算式で
私は以前にチェーンのたわみと張力計算をしたような記憶があるので、もしか
して使えそうな気もします。但し貴殿の言う逆側から壁に向かって力を加える
というようなことではない。然しながらマイナスの力で引かれることになるか
紐だけに一筋縄ではいかない気もします。配管設計は得意ではないし・・・
>みなさんクチバシで突いて消えてしまうのですが
このような言い方はよくないよ。仕事を終え疲れた体と頭で善意で調べてくれ
たり、無料で助言してくれる人に失礼だと思いませんか?家宝は寝て待てzzz
私はもうだめです。酔っちまったし、明日から出張で来週からなら。おやすみ
>質問 No.43899 断面二次モーメントの算出について
一般にというよりも、圧力容器などの補強の概念からいうなら板厚の16倍程度
しか強度部材には考慮されないが 4.5*16*2+40=184>175 おおお、いいじゃん
お礼
2016/03/09 08:58
アドバイス有り難うございます。
他意は無く たとえばネットで引っ張ってきた概念を書き連ねてる教本を
これを参考にして勉強しなはれ! これではこのQ&Aサイトの意味合いが
薄くなってしまうと思うのですが。やはり質問するうえでそれなりに調べて
わからないから回答アドバイスお願いしているわけでして 。
他のスレッドについての書き込みで失礼します。
質問 No.43899 断面二次モーメントの算出について
何の回答も得られないまま、何で締め切ってしまったのでしょうか?
ご自身で調べがついたのであれば、その旨記載して締め切ってもらえれば
回答者側の納得も得られようとおもいます。
今後とも、このサイトをご利用なさることをお考えであれば、もう少々
背景のご事情をお知らせ頂けると有難く存じます。
お礼
2016/03/09 08:59
失礼しました。
中間フリー!!
自重でダラ~と垂れ下がり、垂れ下がり量に吸収され、両端での荷重変化は無視できると思います。
自重によるたわみ計算
材料力学計算フォーム
http://www.hajimeteno.ne.jp/engineer/index.html
配管10A 外径17.3 内径12.7 長さ50m
■丸断面の面積・モーメント計算
面積(S): 108.385mm2 mmあたり重量⇒0.854gw⇒0.00828N
断面係数(Z): 360.693mm3
断面2次モーメント(I): 3119.996mm4
■一様断面2点支持梁等分布荷重のたわみ計算
たわみ(ω): 1048402.086 mm
曲げ応力(σ):7173.691 MPa
ダメダメ!! グニャリと曲がってしまう!!
50mを5mにして
たわみ(ω): 104.84 mm
曲げ応力(σ):71.737 MPa
何とかなる値で、鉄棒体操は危ないかも。
熱膨張による長さ増分も1/10→0.5mmにして、回答(6)の
円の弧長,弦長,矢高,半径のどれか2つを与えて残りを計算
http://keisan.casio.jp/exec/user/1329041462
弧長⇒5.0005
弦長⇒5.000
矢高=0.030619(m)が曲がり量
たわみ104.84 mmにプラスされるが効きません。
逆に両端の支えが
>アングルサポートまくらにしてUボルトで拘束
で僅か0.5mmを滑らずに支えるとは思えず、何事も無かったかの如く。。。
中間のサポートを何箇所も入れ、完全に曲がらなくするなら、δ=PL/AE でよいのです。
しかし実際はサポート間でも曲がりはゼロにならないから荷重は低くなります。
柱の気持ちを察するに、曲がらずガチに荷重を受けるのはシンドイから、曲がって荷重を低くする、即ちサボろうとするのが座屈現象である。。そういうことです。
伸びての押す力は曲がりで吸収される分、減って伝わるが、逆の縮んでの引張り力はそのまま伝わります。
パイプラインの太い配管は曲がりにくいので曲がりやすくする部分を設け、伸びを(縮みも)吸収。サポートも滑りやすくするなどで対策。しかし行き過ぎるとウォーターハンマー現象が起きやすい。
http://www.hkpnote.com/hk/hk09.html
お礼
2016/03/02 17:16
丁寧に有り難うございます
みなさんクチバシで突いて消えてしまうのですが
お答えいただいたこと心より感謝いたします。
お答え自分なりに ときほぐして勉強してみます。又ご指南ください。
お礼
2016/03/09 08:53
有り難うございます もう少し調べてみます
λ=P×L/A×E
P=λ*A/L/E ということですね?
ボルトの荷重計算のことがあまりわからないのですが
勉強してみます。