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加えた力と異なる方向に変位が・・
xy面上に薄い平板を考えます。その平板の上面(z軸に正の面)の任意の点に向かって集中するような荷重をxy面に水平な方向にのみ与えたとき、z軸方向に大きな変位が発生する理由を教えてください。イメージ的には理解できるのですが、理論的に説明できません。
- 物理学
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こちらも説明の仕方が悪かったようで。 中心とは、板の板厚方向の中心です。ですので、上面のみに力が作用すると、 ←←← □□□□□□□□□□□ ■■■■■■■■■■■ □□□□□□□□□□□ ■：中心 と言うようになって、これを力のかかっている部分だけ取り出すと、 ←←← □□□ ■■■ □□□ と言うようになるので、力が釣り合うために、 ←←← □□□ ■■■ □□□ →→→ と言う反対方向にも同じ力が発生しています。このためいたが少し回転して、z方向の変位となっているのです。
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- FM-8
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たぶん，みなさんご指摘のモーメントによる曲げなんだろうと思います． もう一つの可能性としては， 「座屈」 というのがあります． しかし，これは，圧縮方向にかけた場合ですし， つまり， >-------< 座屈解析でないと出ないと思いますね． とはいっても， 実際に問題になるのは，座屈じゃないですかね． 倍率もすごく大きいです．
お礼
ありがとうございます。座屈についての知識がありませんでしたので、是非調べて見たいと思います。参考になりました。
- 12m24
- ベストアンサー率23% (193/817)
モーメントによる曲げ効果のためです。 xy面に平行に力を作用させたとき、板厚のため、力をかけている点が板の中心からずれ、力をかけた方向に回る、力のモーメントが発生します。 このため、Z方向に変位が生じます。
お礼
ありがとうございます。質問の仕方が悪かったと思いますが、力は板の上面にのみ作用させています。ということはもともと力点が板の中心からずれていたためモーメントが生じたということですね。
- foobar
- ベストアンサー率44% (1423/3185)
薄板の上面に伸び(もしくは縮み)が出て、 (下面には上面ほどの変形が起きずに) 曲げが起きる という状況でしょうか? 上面のみを水平に力を印加しているので、薄板断面内で変形量に差が出て曲げが起きる というだけではダメなのでしょうか。
補足
シミュレーションした結果、下面にも上面と同等の変位量が生じていました。若干下面の方が変化が小さかったためその差がでたのでしょうか。
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詳しい説明ありがとうございます。とても参考になりました。