• ベストアンサー

断面2次モーメント

長方形の断面2次モーメントの公式  1/12bh3 はどの様に導出されたか教えてください。 公式に3は三乗の3です。

noname#99901
noname#99901

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • AoDoc
  • ベストアンサー率68% (100/147)
回答No.2

 外荷重が作用する結果、材料の抵抗力として応力が生ずるが、外荷重によるモーメントとその結果、生じた応力によるモーメントは等しいとおいて、応力が求められます。その途中で出てくる図の(1)式で示される断面形状・寸法に関する値が断面二次モーメントです。微小面積dAにy^2を掛けた値を断面積A全体に渡って計算し、和を求めると言う意味です。一般の断面形状の場合は二重積分になりますが、長方形などは、幅が一定ですので簡単な積分で求められます。x軸は断面の図心を通る中立軸になります。  長方形の場合、図2の斜線の微小部分の面積は,dA =bdy となり、一方,yは -h/2≦y≦h/2 で変化するから,図の(2)式の積分を行うと断面積全体にわたって計算したことになり、断面二次モーメントが得られます。

その他の回答 (1)

  • uyama33
  • ベストアンサー率30% (137/450)
回答No.1

2∬(y^2)dydz (yは0からh/2まで、zは0からbまで) を計算すると、 (1/12)bh^3 となります。

関連するQ&A

  • 断面2次モーメントの公式について

    たわみの計算をしようと思い、 断面がC形の形状の断面2次モーメントの公式を調べたら I=(BH^3-bh^3)/12 と書いてありました。 分子の3乗が、(BH)^3なのかB・H^3なのかわかりません。 絵が下手くそなのは勘弁してください。 回答お願いいたします。

  • 断面二次モーメントの計算方法について

    最近大学で断面二次モーメントというのを習ったのですが、教科書には公式しか載っていなく、具体的な計算方法がわかりません。 円(pid^4/64)三角形(bh^3/36)の導出方法を教えてください

  • 【C形】断面2次モーメント【公式】

    断面がコの字型の金具の断面2次モーメントの公式を教えてください。 画像の(2)の公式はI=(BH^3-bh^3)/12だと思いますが、 (1)の荷重方向での断面2次モーメントの公式が知りたいです。 図が下手で見にくいかもしれませんが、回答お願いいたします。

  • 断面二次モーメント

    たわみの計算をする際の断面二次モーメントの計算をしているのですが円や長方形などは本にも公式が書いてあるのですが,円の上下を平らにした樽型の断面二次モーメントの求め方がわかりません. ( ̄) ←樽  ̄

  • 断面二次モーメント慣性モーメントの実用性

     断面二次モーメントと慣性モーメントの公式や導出は分かるのですが、存在概念がよく分かりません。  それらを定義することにより、工業的にどのような意味というか、役割があるのでしょうか?  具体的にそれらを使って、どのようなものを設計するかも例えていただけると助かります。  あと断面二次モーメントと慣性モーメントの使い分けもいまいち分からないので、簡単に教えていただけるとうれしいです。素人質問で申し訳ありませんが教えてください。

  • 断面二次モーメントのひし形について

    断面二次モーメントの計算を行っているのですが、長方形を傾けた形(ひし形:図形的には上下が水平)があり、色々調べたのですが、公式がありません。計算が出来ないということなのでしょうか? それとも別の考え方(他の図形を足したり引いたり)で考えるのでしょうか? 何か良い方法をご教示ください。 それと、単位ですが、こちらでは 「 m^4/m 」を使っているのですが、これは断面二次モーメントの単位としては間違っているのでしょうか? 宜しくお願いいたします。

  • 断面一次モーメントについて。

    昔の記事をみたら断面二次モーメントについては見つかり、 距離の二乗と微小面積の積をかけたものの積分というような理解を したのですが、それ以前に断面一次モーメントがわかりません。 今、材料力学という科目で演習問題を解いているのですが、理解できません。 図心は一次モーメントを断面積で割ったものが一般的ということですが それすらも何故だかわかりません。 例題として三角形断面の図心cのZ1軸(底辺をx軸方向に伸ばした軸です) からの位置、図心cを通るz軸に関する断面二次モーメントを求めよ。 という問題を考えています。この三角形の断面一次モーメントが底辺b 高さhとしたときb(h二乗)/6となるみたいですがそれが何故だかが わかりません・・。 三角形ですから重心は既知ですからこうなるのは納得しますが、積分から のもってき方がわからないのです。 どなたか教えていただけないでしょうか?

  • 長方形の断面2次モーメントについて

    長方形の断面2次モーメントの求め方として、一般的によく、 b・h^3/12[mm^4]・・・(1) という式がでてきます。(b=巾、h=高さ) 微小断面dx・dyとして、積分、距離の2乗をかけたものと理解してます。  ところで、とあるサイトより、図芯を通らず、かつ、回転角度θ°を考慮した、長方形の断面2次モーメント算出式  (Ix・cos^2θ+Iy・sin^2θ)+AL^2・・・・(2)  L=図芯からの重心距離  Ix、Iy・・・単体での断面2次モーメント((1)式より算出?) というのを見つけました。(2)の式の場合、長方形断面においては、角度ズレ、図芯ズレまでカバーできるとありました。  (2)の式を数学的に導きだすにはどうしたらいいでしょうか?  ((2)式のcos^2θ、sin^2θの意味がわかりません)

  • 長方形断面の断面2次極モーメントについて

    長方形断面の断面2次極モーメントIpを調べていくと、サンブナンのねじり定数Jという言葉がでてきます。 使い方がどれも混同してて、よくわかりませんでした。 で、一つ目の質問。 (1)長方形断面の断面2次極モーメントIpのことを、サンブナンのねじり定数Jと言うのですか? 長方形断面の断面2次極モーメントIpの値を知りたいのですが、一般にIp=Ix+Iyとなっています。 (2)a×b断面だとすると、Ip=(ab(a^2+b^2)/12となると思うのですが、これは間違いですか?

  • 断面2次モーメント

    断面2次モーメントの計算において、 下記のサイトにのっている 断面の形状が長方形の場合の式ですが、 http://kozo.milkcafe.to/rikigaku2/seinou.html 3乗するのは辺の長さが長い方ということでしょうか? また 一枚のSS400のプレートの左右の端面から左右同じ距離いくらかはなれた位置に 左右それぞれタップされて そこボルトで固定され、 プレートの真ん中に荷重がかかる時のプレートのたわみの量の計算の 式はW*Lの三乗/48EI でいいでしょうか? その時、 Lの値は荷重中心からボルト部までの距離でしょうか? またEですが、大体2.1*10の六乗で合っているのでしょうか? またLやIの計算はミリの単位でやってもいいのでしょうか? よろしくお願いします。