力の計算について

質問

お世話になっております．少々，幼稚な質問かもしれませんが，宜しくお願いいたします．

＜質問＞
ボア径　φ２０ｍｍ　のエアシリンダを元圧０．４ＭＰａで使用する場合で，
例えば，そのエアシリンダが　□２００ｍｍｘｔ＝１５ｍｍ（アルミ　比重２．８）　の板のセンターを押している時，実際に板が押している力（□２００ｍｍの下面側）はどのように求めることができるでしょうか？

シリンダ推力は簡単に求めれるのですが，板が実際に押してる力の求め方がわかりません．　どうぞ，よろしくお願いします．

（シリンダストロークは，３０ｍｍとします．）

追記します．
　板はシリンダの先端に取り付けられ，そのセンターを下向きの推力で押している状態です．

回答No.3

noname#230359

＞先の回答の方（ＤＭさん）がおっしゃられた富士フィルムのやつは
＞以前に使用したことがあります．使ったのは色の変化で圧力をみる
＞（スキャンではなく．．）というものでした．（かなり高価でした．．．）

もう少し正確に判断してください特殊な専用スキャナーでスキャンして
解析するソフトウエアがセットで売り出されています

回答No.2

noname#230359

貴殿が知りたいのは、板の荷重分布ですか？
それなら、下記のような方法や、FEMで解析されては？

ただ単純に、板が相手物を直接押す力を求めたいなら、それは、シリンダー推力と同じでしょう。作用反作用の関係です。
逆に、力の差があったとしたら、力の差分はいったいどこへ行ったのでしょうか？　追記の構造から言っても、シリンダー推力はダイレクトに板に伝わります。

下記方法でもFEMでも、誤差を考えなければ、積分すればシリンダー推力になるはずです。

私も、富士フィルムの圧力フィルムは使ったことがあります。
やはりスキャナで解析しましたね。上にも書かれているように、スキャナできっちり解析しないと、せっかく取ったデータが台無しになってしまいますよ。非常にもったいないし、やり直しになれば二度手間です。

ところでFEMですが、これは「有限要素法」という数値解析手法の一種です。
応力ひずみなどの構造解析や固有値解析、電磁場解析、流体解析など、様々な分野に応用されています。

このキーワードで検索すると、山ほど掛かりますので、御自身で調査して下さい。

お礼

回答，ありがとうございます．

単純な理屈でよかったんですね．　
深く考えすぎていたような気がします．質問してみて正解でした．

ありがとうございました．

お礼ついでで申し訳ないですが，ＦＥＭってなんですか？
感圧センサーかなにかですか？（不勉強で申し訳ないです．）
　先の回答の方（ＤＭさん）がおっしゃられた富士フィルムのやつは以前に使用したことがあります．使ったのは色の変化で圧力をみる（スキャンではなく．．）というものでした．（かなり高価でした．．．）

回答No.1

noname#230359

板が完全剛体ならばシリンダーの推力を板の面積で割れば
単位当たりの力が出ますが、世に中に剛体は存在しないので
かなり、難しい質問です

富士フィルムの感圧紙でデータを取りスキャンして解析すれば
詳細な値が出ます

中央ほど高く周辺に行くに従い荷重値は低くなります

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お礼

早々のレス，ありがとうございました．