20051104

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ようこそ　 MJさんのページです 　
このページは　本ホームページの注意により　小堀が書きました
571/ 薄肉構造物のコーナー部応力集中
□投稿者/ MJ -9回-(2005/11/04(Fri) 12:23:08)


720×540 => 250×187

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お世話になります。薄肉構造物でのコーナー部応力集中を計算することは可能でしょうか？(平板に円孔がある場合は応力集中係数α＝3などと同様に・・）
添付ファイルに例を示しますので教えて頂ければ幸いです。

2． 初めまして　小堀ともうします
2.1 これは　有限要素法で解くと正確に出るはずですが
　　　時間も掛かるし　ソフトも高く　無料ソフトももう一歩なので
　　　グラフを書いてでやるのが一般的です
2.2 この質問は　私目の仕事の範囲となりますので　
　　　難しいのですが
　　　結果ははじめから分かっているのですが
　　　解き方は
　　　形状係数を求めます　これは
　　　コーナＲで決まります　

2.21上枠数値をいれて　グラフを書いて
　　図の右側αLを求めます
　　概略５位に成りますが
　　書くと解るのですが　y/xの傾きがきつく　コーナーRの寸法変化が
　　大きく　きくので
　　答えを　αL±△αＬとして　最後まで使います
　　±△αLは　コ−ナRの　裏の肉変化分を　含めて検討します

2.22 図の左側は　中央で真っ二つにして
　　　縦板　1.5(mm) 横板3 (mm) として　半分の荷重がかかるとします
　　　このαL0は　αL1.5を上枠数値をいれて　グラフを書いて
　　　前回書いたとαL=3αL3として　その真ん中にナルか　下側にナルか　上にナルかを
　　　αL0.5を上枠数値をいれて　グラフを書いて決めたら
　　　αL0±△αとして　同様に最後まで持ち込む

2.23 形状係数から　応力集中β=1+η(αL0-1)を求めれば
　　　終わりです　もちろん　±△αＬは　最後までのこし
　　　勾配が急で　コーナーRの許容誤差で大きく変動し　かつ経験値によるデーターなので
　　　このぐらいの　ばらつきは　発生しますとまとめるとよい

2.4 　要するに　この問題は　一般に無い質問で
　　　誰も使用しない域なのでこうなる
　　　アングルでも　T形鋼でも　市販に無いのです
　　　だから　重工業では　使用しては駄目と言われています
　　　唯一使う業界は　
　　　プレスで押しても角押しをする雑品業界ですよね
　　　こういうのは　応力集中を求めても　全く意味が有りません
　　　だから　有限要素法は使う価値がないのですが
　　　此で(β)でコーナー部応力集中 の答えにナルので終わります
　　　±△α分は計算しても　答えに入れず　出来れば注記にも入れないのが　良いのですがね

2.6 　追加　
　　　老婆心で書きます
　　　普通は　【負荷に耐えれるかの　依頼】がおおい
　　　そしてまとめるには　相当の設計腕力が必要で
　　　大体３日ぐらい掛かってしまう　私はです
　　　それでも　大手上場企業は　出して来るので
　　　仕方なくやっていますが
　　　先週は上場企業の自動車やさんから同様の計算書の依頼がきたけど　断った
　　　MJさんは　勉強がしたいのならばやっても良いけれど
　　　仕事で受けると　赤字に成りますよ
　　　だから　よっぽど優秀な出入りの設計やさんに聞いて
　　　やらねば出来ないとおもいますよ【上記】は
　　　計算応力にαL0±△α　乗じても答えとならないのが普通だからです
　　　だって　これもろね　本に載ってない内容の仕事になります
　　　むずかしいのです　２０年のキャリアは必要と思います
　　　まあ　質問の応力集中を求めて　手を引くことをお勧め致します

　　　頑張ってくださいませ　明日の MJ さんのために(^_^)/~
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■ MJ (10回/2005/11/06(Sun)/No577)

ご回答どうもありがとうございます。FEMのソフトを使用して評価する場合、
平板に円孔がある解析ならばσmax、σnの評価位置がわかっていますのでその値の比をとれば
α＝３が出てくるかと思いますが、今回の場合のσmaxとσnの評価位置はどこにしたらいいのでしょうか？
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4.小堀です
4.1 コーナー部応力集中を計算するで【FEMのソフトを使用して評価する場合、】
　　ああ　お持ちなのですか　それはそれは　良いですよね
　　正確に出ます　だいたいがです　−−−−これは　デジタルに出ると言う意味で　合っているとは言いませんよ

4.2 【平板に円孔がある解析ならばσmax、σnの評価位置がわかっていますのでその値の比をとれば
α＝３が出てくるかと思いますが　】　
どんな　ソフトか知りませんが　答えは　概略３を天場　から　１．００が出るはずですが
しかも　これは　応力集中でなく　形状係数の話だと思います

4.3 【今回の場合のσmaxとσnの評価位置はどこにしたらいいのでしょうか？】
　　それは　そのソフトを見ないと　解りません
　　たぶん　書いています
　　
4.4　参考1.
　　私の持っているのは　1997 10 の　DOS版で　イギリスのソフト　だから　古く　使い勝手も悪いのです
　　（　お金も　時間も　ないのだ！(^O^)　)
　　今も基本的には　同じで有ると思いますが
　　解析結果は　収束して出ますが　結果を解析して　結果の妥当性の確認が必要です
　　無条件に信じてしまうということはありがちですが　ここが非常にだいじです
　　
　　今はだいぶ進んでいると思いますので　どの程度までのソフトかは　解りませんが
　　＊１．お尋ねのところが　昔から理論的に切断されています
　　＊２．私目のはバネ常数が一定に成っているので　要素の取り方とか　形状や　分割数で
　　　　　現実と遊離してしまいます
　　だから　いくら　細かく何度もやっても　いま(上図)の場合は　駄目なのです
　　１に近い形状部位ならば　そこそこ出ますが変化の大きい解析箇所なので　ばらつきます　
　　コーナーが　鋭いと　アウトで
　　同様に　0　0.1 0.2 0.3 Ｒとして　ばらつきがあるとして　そのばらつきの範囲を答えが　ばらつくとして
　　最後まで進みます(手算グラフと同じ考え方です)　
　　そのソフトが　表面荒さや　バネ常数を　表面から　深さによって変えられたり　
　　負荷の条件　速度や振動　をINP出来たり　しているので有れば　かなり進んで居るソフトなので
　　だいぶ　ばらつきが小さくなっていると思いますが
　　それでも　まだまだと思いますよ　
　　局部最大応力σmaxを含めた平均応力σnと　許容応力fbとは違いますよね
　　この辺りを　ちゃんとしている　ソフトならば　勉強する価値がありますが−−−たぶん無い

4.5 参考2.　手間が増えるのですが
　　　有限要素法で答えを出だしても
　　　答えを　ここで止めるべきなのでありますよね　(*^_^*)
　　　【有限要素法で出せば　こういう結果が出ましたが
　　　現実とは遊離している可能性が有ります】　ってまとめるわけです
　　　
　　　色分け写真やグラフ等で応力分布が目視出来ますので
　　　答えが合っているっていると思う方が居られますが
　　　与える条件が　正しくINP できないので
　　　当然答えは　異なります
　　　すると
　　　σmaxとσnの評価位置は　適当に何度もきめて
　　　「ここに決めた」とすればよい
　　　手算グラフで出した結果に近づけたソフト結果にするのです
　　　そして　ソフト側数値からグラフ側数値までばらつくとします
　　　すると　他の解析者(有限要素法ソフト側と手算グラフ側)のどちらからつっこまれても
　　　「私のは　あっている」って言えます
　　　
まあ　そのソフトを　ちゃんと知りませんので　笑われるかもしれませんが
　　　ソフトを使い切るには　それなりの　設計知識が必要なようです
　　　頑張ってくださいませ　明日の MJ さんのために(^_^)/~
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