中空球体の一軸圧縮強度

このQ&Aのポイント
  • 中空球体の一軸圧縮強度についての文献をお探しですか?
  • この記事では、中空球体の一軸圧縮強度についての情報を提供します。
  • また、粒子径と殻の厚さの関係についても触れています。
回答を見る
  • 締切済み

中空球体の一軸圧縮強度

こんにちは 私,中空球体の研究を行っている者です。 こちらに投稿して良いものか悩みましたが・・・ 中空(中が空洞)の 真球状の物体の, 一軸圧縮(平板で挟んで圧縮する)の強度を 理論的に示す文献を探しておりますが, なかなか見あたりません。 どなたかご存じの方 いらっしゃいましたらご教授ください。 粒子径と殻の厚さとの関係が判れば幸いです。 追記します。 一軸圧縮強度と書いてしまいましたが, 一軸の座屈荷重のつもりで書いていました。 (同じ意味なのか違う意味なのかウロウロです)

noname#230358
noname#230358

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.2

 すでにやられているかもしれませんが,インターネットで検索してみました。あまり判り易くありませんでした。 http://www.takitard.com/heltz/heltz.htm http://www.ynl.t.u-tokyo.ac.jp/Publications/papers94/RSJ94/chung/node2.html http://www.mitutoyo.co.jp/jpn/keisoku/atten/micro.pdf http://www.kikaikaihatu.com/sekkei/hp210.htm  このさい,材料力学の本を購入されるか,または大きな図書館で調べてはいかがでしょうか。  座屈荷重は,球体の最大引張応力(許容引張応力でなく,応力ひずみ曲線の最大の応力)における荷重でみてよいと思います。  私も専門家ではありません。中空球体の研究家さん,きっとできますよ!

noname#230358
質問者

お礼

重ねてのご回答ありがとうございます。 一応,材料力学等の書籍もサラッと読んでみたのですが・・・・今ひとつです。 がんばります

noname#230359
noname#230359
回答No.1

 曲面と曲面の弾性体の接触に適用できる「ヘルツの式」が参考になるかもしれません。平面の方の半径を無限大にして,接触圧力,最大引張応力及び最大せん断応力を計算します。

noname#230358
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 追記にも書いたのですが,座屈強度(荷重?)を 知りたいと思っています。 接触圧力,最大引張応力及び最大せん断応力を計算すれば回答が導き出されるのなら,その式を教えていただけると幸いです。 専門分野ではないため,基礎知識もありません。 用語等の意味ももしかしたら十分理解せず使っているかも知れません。 こんな私ですが,さらなる助言がいただけるとありがたいです。 よろしくお願いします。

関連するQ&A

  • 球体を圧縮したときの変位量の計算

    参考文献が見当たらなくて非常に困っています。 下図のようにφDの小さな球体に力Pが加わり球体が圧縮されて変形した場合、変形量はどのように求めたらよいのでしょうか?解法及び式を教えてください。 荷重P[N]:集中点荷重 球径D[mm] 材質:SS400かS45C    P[N]    ↓    ●    ↑    P[N]

  • 有効幅について教えてください。

    現在座屈の勉強をしております。その中で、ある圧縮荷重をかけたときの棒の有効幅Lを考えたときに、わからなくなって困っております。 ネットや参考を当たってみたところ、「カルマンの有効幅の式」というのがあり、下記のような説明がなされております。 「矩形の平板が外力を受けて座屈した場合,座屈後の圧縮応力は板幅の支持端近接部のみで増加し,中央部ではほとんど変化しない.これを考慮して,周辺部に近い部分のみが一様な圧縮応力を負担するとして導いた座屈荷重 C を求める式である.」  しかし、この式は座屈荷重が示されていますが、実際に有効な幅Lが示されていないと思います。例えば、現在、1mの棒で支持しているが、圧縮荷重でみると、実は20cmあれば同じだけ耐えられるといった感じです。 ここらへんの知見について、参考にできそうなURLあるいは参考書を知っておられる方がおられましたら、是非教えて頂きたく。 よろしくお願い致します。

  • 溶接の強度につきまして、

    添付した図のように天井と壁のコーナーに50x50x4mmのアングルを取り付けまして、このアングルに直行するように50x5mmの平板を図のようにとりける予定です。溶接可能部分は矢印で示したところとなります。 以上の構造で垂直方向に400kgの荷重がかかります。下向きの引張力に対して十分な強度となりますでしょうか。以上のような隅肉溶接の場合作業者の腕とか材質という面も検討しなければならないと思いますが、強度計算はどのようにすべきでしょうか。 垂直の平板にも上のアングルにも水平方向の力はほとんどかからないと想定していますので、無視してください。あるいは関連する情報が記載されているURLを教えていただけますでしょうか。 多少の不安がありますので、アングルと平板の交わる部分にM8のねじを埋め込むか径4mmのスプリングピンを差し込もうかとも考えております。

  • 丸鋼の許容軸方向圧縮応力度について

    丸鋼の許容圧縮応力度の算出式が分かりません。 構造計算の分野外で様々な文献を読んでも理解できません。 例を挙げればH形鋼の座屈計算と丸鋼の座屈計算は違うのでしょうか? どなたかお教え願えれば幸いです、宜しくお願い致します。 例式を参考に計算しますが答えが変です。 例式 検討材料 H100*100*6*8 断面積(A)=21.59*10^2(mm2) 断面二次半径(iy)=2.49*10(mm) 座屈長(lk)=1700(mm)  許容軸方向圧縮応力度  lk/iy=68.3 (20<lk/iy<=93)←この意味が分かりません  σHNa=210-1.3*(lk/iy-20)=147(N/mm2) │← 範囲 →│  ←範囲の部分の1.3と20の意味も分かりません  作用荷重 N=176.202(kN) 応力度の照査 σCH=N/A (176.202*10^3)/(21.59*10^2)=82(N/mm2) < σHNa=147(N/mm2) 上記式に丸鋼の係数と座屈長を代入してもおかしな答えになってしまいます。 座屈長が丸鋼の径に近くなるとダメなのでしょうか? 今回質問させていただきました内容が解明できました。 有難う御座いました。 他項目の前質問内の参考文献を読ませていただき理解できました。 この場をお借りでき感謝しております。

  • 200トンを動かそうとする場合のボールねじ

    機械について学んでいるものです。 仮に200トンほどの物体を動かす検討をした場合についてご教示ください。 案内部:摩擦係数0.01 程度の転がり案内(リニアガイドのようなもの) 駆動部:ボールねじ この時点で速度条件などを無視して、動かすのに必要な推力は20kNと思います。 速度条件(超低速、超低加減速)などを検討し、軸方向への最大負荷荷重を60kNになると考えると、安全率(静的安全係数)を2みたとして、軸径36のねじを検討したとします。 その場合、座屈や引張圧縮荷重が下記のように問題ないとすると、 Φ36のような細いねじで荷重200トンのような大きな荷重を動かすことができるという理解で大丈夫なのでしょうか? この質問の要領は、超低速度(1mm/sec位)、超低加速度(0.1m/s2位)の場合、 最大軸方向荷重はそこまでかからないため、細い軸径のボールねじでも動かすことができるのか? 軸の強度を考えてもできるということですが、なんだか信じられない話と感じるのですが、、、、。 ※具体的な数値は出しましたが、このような考え方であっているかで構いません。 座屈(取り付け間距離200とした場合):10×30(ねじ谷径)^4/200^2×10^4=2025000N 引張圧縮荷重:116×30^2=104400N THK資料より

  • 材料力学の用語についてです。

    材料力学の用語の意味ですが・・・・ 相当ねじりモーメント: ねじりモーメントMと曲げモーメントTが同時に作用する場合、モーメントTe=(M^2+T^2)^1/2が作用していると考える。このTeが相当ねじりモーメント・・・と理解してよいのでしょうか。 オイラーの座屈荷重: 柱に圧縮荷重をかけていくと、荷重がある大きさになると急に横たわみ(座屈)を生じるようになる。オイラーの座屈荷重とは、このたわみが始まる荷重のことを言うのでしょうか。 衝撃応力: この言葉が特にわかりません。 衝撃により生まれる応力はすべて衝撃応力というのでしょうか。 それとも状況は限定されていて、天井に固定した棒の下部のフランジに物体を落下させた時に棒に生じる応力のことを言うのでしょうか。 教科書にはっきり書いておらず、自分の理解の仕方が正しいのかどうか自信がもてません。 よろしくお願いします。

  • 鉄骨 横座屈という現象

    構造計算初心者なのですが… 非常に困っています 横座屈の意味合いがわかりません 圧縮フランジ側に補剛材を入れる理由? 2F梁上がデッキで拘束されている場合は補剛材を入れないでいいのか? 単純梁(H型断面)の上からの重量(荷重)に対して圧縮フランジが耐え切れなくなって横座屈を起こすということらしいのですが。。。 いろいろな資料を見ても横座屈の現象自体理解できていません。 どなたか横座屈とはなにか、わかりやすく教えてください

  • 梯子の強度計算

    鉄骨の骨組計算の勉強をしようと思っています。 材料力学の基礎的なところは勉強しましたが、それを どう応用すればいいのかきっかけがつかめません。 例えば、鋼製梯子を製作するとした場合、どのような点 について強度計算するのでしょうか。(あえて強度計算 するとした場合) ・鋼製梯子は、垂直に立て、最下部はコンクリート基礎 に埋め込んである。 ・縦部材には、チャンネルを使用し、横桁には、アング ルを使用する。材質は、SS400とする。 ・それぞれの横桁は、縦部材に溶接されている。 ・その梯子を非常に重い人が利用すると仮定した場合 実際には、正確に荷重条件、構造を想定しなければいけないと思いますが、私の考えでは、 ・横桁の曲げ応力、せん断力を算出し、許容以下であ  るか確認する。溶接だから、両端固定梁 ・縦材の圧縮応力について計算する。  この場合、自重、横桁をどう考えればいいのか。 ・溶接部の強度も確認したいがどうするのか。  すみ肉溶接とした場合、上記の最大せん断力にもつか どうかを検討すればいいのか。 ・座屈の検討をしたいが、どのようにするか。 検討項目、考え方について教えてください。   ・座屈の検討をしたいが、どのようにするか。

  • 材料力学についての質問です。

    材料力学についての質問です。 (1)均質な等方性材料からなる薄い平板が、xy平面内にある。この平板が、xy平面方向の荷重を受けている。ある点A(x、y)におけるx方向のひずみεx、y方向のひずみがεyであるとき、x方向の応力σx、y方向のσyの組み合わせは?縦弾性係数はE、ポアソン比vとする。 (2)薄い平板に、x方向に引張応力150Mpa、y方向に圧縮応力30Mpaが作用して、平面応力状態となっている。この平板に生じる最大せん断応力は?? (3)直径20mm、横弾性係数81Gpaの中軸丸棒に、長さ1mにつきπ/180radのねじり角が生じている。丸棒に応じているねじり応力は? (4)両端が回転端である柱Aのオイラーの座屈荷重Paと、一端が固定端、多端が自由端である柱Bのオイラー座屈荷重Pbの比は?柱A,Bの長さ、縦弾性係数、断面2次モーメントは等しいもの。 どうかお願いします。

  • 分岐とは(非線形力学)

    ”分岐”についてその物理的意味を理解したいので質問させて頂きます. 分岐の意味を調べると, 「分岐とは、荷重のような外部から与えられるパラメータを、臨界値と呼ばれる値を越えて変化させたとき、状態が定性的に変化する現象です。」 とありました. ここで疑問に思ったのですが,「状態が定性的に変化する現象」ということは,分岐の一般的な意味である「行く先の方向がわかれること」(枝分かれするようなイメージ?)とは異なるのでしょうか? 分岐現象の一つである「座屈」を例に挙げると,荷重を徐々に大きくしていったときにある荷重で,状態が「軸方向への圧縮」から「たわみ」に変化し,これを座屈というと思いますが,これも,状態の「変化」であって「分かれる」というイメージではないと思います. 何が言いたいかと申し上げますと,非線形力学における分岐とは,あくまでも「変化」であって,「行く先が別々に分かれる」ことでは無い,という理解でよろしいでしょうか? ご回答よろしくお願い致します.