C形フレームの口開き量の計算 再投稿

質問

C形フレームの口開きについて、質問です。
添付図でたわみ量の計算方法または計算フォームをご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただけませんか。

回答No.2

ohkawa3

梁の公式を使って手計算するとして、下図のようにモデル化してみました。
①、③の部材は、右端に荷重が加わる片持ち梁と仮定します。
②の部材は、上下端に曲げモーメントが加わる梁と仮定します。
各部材のヤング率を210GPaとして、面外に座屈しないように拘束することを条件として、梁の公式を用いて計算すると、
①の部材は、61kNの荷重で0.177mm程度のたわみが発生すると計算されます。
③の部材は、61kNの荷重で0.047mm程度のたわみが発生すると計算されます。
②の部材は、61kN×0.73m＝44.53N･mのモーメントによって2.82e-4radの曲がりが生じて、0.73mの腕の先で0.206mmのたわみが発生すると計算されます。
①～③を合成して、61kNの荷重によって、0.43mmの開きが発生しそうです。

上記の手計算は、とても乱暴なモデル化を行っているので、相当に大きな誤差を含んでいると思います。CAEの計算結果が得られたら、共有して頂ければ有り難く存じます。

お礼

具体的な計算を示していただきありがとうございます。
また新たな情報が入手できましたら共有いたします。

回答No.1

ohkawa3

前のご質問にも回答させて頂いた者です。
梁の公式で近似値を求めることができそうと思いましたが、梁の公式は長さに比べて断面寸法が小さい場合には合理的な精度で成り立ちますが、今回のような力が働く（腕の）長さと断面寸法が近い場合には誤差が大きくなります。
また、梁成（400mm、660mmなど）に比べて厚さ（40mm）が小さいので、ご提示のように力を加えた場合には、面外座屈を考慮する必要があると思いますが、手計算で扱うことは困難と思います。
元の回答に戻ってしまいますが、CAEを利用なさることがよさそうに思います。

お礼

アドバイス、大変参考になります。有難うございました。
CAE解析は弊社ではできないので外部に依頼するしかなさそうです。