はりのたわみについて

質問

両端支持はりの実験で、軟鋼を使用してハリの中心に集中荷重を加えたあと、徐々に除去していったのですが、完全に除去しても、たわみがわずかですが残ってしまいました。荷重は800kgfで計算上弾性内で実験は行っているはずなんですが、どうしてこのようにたわみが残ってしまうのでしょうか？

回答No.3

my3027

材料比例限界に対する安全率はいくつですか？
１だと材質バラツキでやられても不思議はありません。鋼は1～2/1000位の歪が比例限度内だったと思います。実際に計算された結果を明記すれば、適切なアドバイスがあるかもしれません、

回答No.2

foomufoomu

はりの形状は？　試験体の加工方法は？　材料は新品、使い古し？　スパンは何ｍ？　弾性内とのことですが余裕は？　残ったひずみの量は？

と、いろいろ分からないのですが、（分かったところで、答えを１つに絞れませんが）
おもしろい話なので、思いついたことをいろいろ書いてみます。

・平面保持の仮定のウソ・・・断面内の応力分布は力学の教科書に載っているような単純なもの(中立軸を中心とした３角形分布)ではありません（大きく違っています）。部分的に弾性限界を超えているかも。

・局部変形・・・荷重をかけた箇所は梁の上端だと思いますが、計算は断面全体にかかっているように考えているはず。荷重点付近は予想より大きな応力になっているのでは。

・全体座屈、局部座屈など・・・細長比、幅厚比はそうとう短くないと座屈が起きます。(オイラーの座屈式よりずっと早くから座屈は始まります。理由はまだ完全には分かっていませんが)

・ねじれ変形・・・荷重点が完全に梁の中心にないと、ねじれ力が発生します。H型鋼は、ねじれにはとても弱いです。

・残留ひずみ・・・試験体を加工した後、焼きなましで、ひずみを取っていない限り、部分的に圧縮、引張りが、すでにかかった状態になっています。これに実験の応力がプラスされた。（これが一番可能性が高い気がします。たんに「気がする」だけですが）

回答No.1

eeb33585

疲れていたから。
というのは冗談ですが、
理論的な「はり」を使ったのでは無く、
現実的な「はり」を使っているためでは。
わずかにキズがついていたとか。