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シートの強度について教えてください
2023/10/19 20:43
- シートの強度についてご質問いただきました。シートを四方に引っ張ってもかなり強いのですが、物を載せておくと意外なほどへこんだ後がつきます。なぜこのような現象が起こるのか、そしてどのような補強が必要なのかについてお答えします。
- シートの強度についてお聞きします。シートを四方に引っ張るときはかなり強くても、物を載せると意外にへこんだりすることがあります。これはどうしてなのか、どのように補強すればいいのか教えてください。
- シートの強度についてご質問があります。四方に引っ張ると強いのに、物を載せると意外にへこんでしまう理由について教えてください。また、引っ張る強さと物を載せる（面に垂直に押す）強さは別物なのでしょうか？補強の方法も教えていただきたいです。
シートの強度について教えてください。
2018/07/23 12:41
シートを四方に引っ張ってもかなり強いのですが、その状態で物を載せておくと、
意外なほどへこんだ後がつきます。
これはなぜでしょうか？どういう補強をすればいいのでしょうか？
また、引っ張る強さと物を載せる（面に垂直に押す）強さは別物ですか？
よろしくお願いいたします。
回答 （6件中 1～5件目)
強度は 引張強度だけではなくいろいろあります。
それだけでなく 可塑性という問題もあります。
塑性・・・・力をくわえると変形する。
可塑性のない材料を選ぶ。
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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。
円形平板の計算も参考にしてみるのもよいのでは。
https://www.jp.omega.com/techref/Pressure68-75.pdf
お礼
2018/07/24 08:01
ありがとうございます。
すみません、難しすぎて理解がなかなかおいつきません。
でもイメージはできました。
この集中荷重に耐える強度を何と表現するかわかると、ありがたいです。
>引っ張り強度意外に、垂直方向への強さはなんという
この場合の引張強度は以下の等分布荷重に相当するでしょう
http://wwwra.meijo-u.ac.jp/labs/ra007/murata/onlinetext/mecha/step2-2.htm
このように考えると「垂直方向への強さ」とは集中荷重の事となりますね
本件シートは２次元のようで実は３次元なので超困難
懸垂線（電線の弛みの曲線）
https://mathtrain.jp/catenary
差し当たって簡単に２次元で考えてみる
ただ単に両端から引っ張っただけの線は自重で懸垂曲線を描く
この、中央に集中荷重を加えると
http://asait.world.coocan.jp/kuiper_belt/canal16/simple_suspension_bridge.htm
http://kentiku-kouzou.jp/struc-cable.html
２次元とは言え材料力学の素人には手に負えんので
後は専門家にお任せして 退散！
https://www.47news.jp/2587061.html
お礼
2018/07/24 07:58
ありがとうございます。
そうですか・・・やはり思っていたより難題なのですね。。。
周囲の工学系の方々にうかがっても、皆さん一様に返答に困っていました。
素人からすると全部難しいので、これだけが難しいとは思わなかったのですが、
超困難・・・なのですね。
懸垂曲線の話はわかったような気がしますが、このように下方に垂れ下がりすぎない強度は
何に依存するか、が知りたいところですね。
ありがとうございます。
経験なさったシートの挙動は、大部分が材料の引張応力と伸びの関係で説明できると思います。
「跡」がつくのは、その部分に加わった引張応力が、シートの弾性限界を超えて、塑性変形を起こしている証拠です。
樹脂材料のシートでは、クリープ現象も考慮する必要がありますから、載せる物の重さだけでなく、温度と載せておく時間も重要です。
載せる物のエッジとシートとが接触する部分は、他の部分よりも応力が大きくなりますから、そのような部分を補強する（シートを2重、3重にする）ことが有効と思います。
また、シートについて、クリープし難い材質を選定するとか、クリープし難い繊維材料で補強されたシートを採用するなどの方法も有効と思います。材料のクリープは、温度の影響が大きいので、耐熱性の高い材料に変更するだけでもある程度改善できそうに思います。
お礼
2018/07/24 07:52
ありがとうございます。
非常に専門性の高いお返事をありがとうございます。
難しくてどこまでこちらが理解できているかわかりませんが、
温度の問題まで考えていませんでした。
クリープ現象という言葉はまた勉強しておきます。
ありがとうございます。
強度と伸縮性は違うのでしょうね
ものを乗せるとこを伸縮性の少ない別の素材で補強二重三重にするのはいかがですか？
お礼
2018/07/24 07:50
ありがとうございます。
やはり実践としては、他の方からもご指摘頂いたように、あてがうことがよさそうですね。
参考になりました。
お礼
2018/07/25 07:50
ありがとうございます。
色々ある強度の中で、垂直に加わる外力に対する強度は何というか教えていただけますと助かります。
可塑性についてはもっと勉強してみます。