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板金構造物の耐荷重とは？
- 材質ＳＰＣＣ板厚ｔ３．２で高さ１５０ｍｍ、巾１２０ｍｍ、歯の曲げ部３０ｍｍの軽量形鋼の品物についての耐荷重について困っています。
- この軽量形鋼は架台の脚として使用し、架台に載せるワークの重量は約２８０ｋｇです。
- より詳しい情報やアドバイスをお待ちしております。
- 機械設計
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ちょっとアドバイスになるか分からないのですが、 普通に「材料力学」的な計算が、出来ない形状なのでしょうか？ 単純な梁の曲げ伸ばしや、長柱の座屈、等に置き換えて求まりませんか？ 構造的に一番弱そうな部分について計算しておけば、良いのでは？ 弾性限度内の応力が加わる迄を耐荷重とする、或いはその何割かとする、 等の計算でも、目的は達せられる様な気がします。 客先の要求が、何処までのものか分からないと何とも言えませんが。 （ＦＥＭでもせよって話しじゃ、無いですよね？？）
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まずは力学で計算し、その説明じゃないでしょうか。 ここからは余談です。 人によりますが、まず客先からその様な質問をされること自体、 失礼な発言ですが客先からの信用・信頼度が低いと思いますよ。 また、その様な質問にサッ回答出来きないのもまずいとも。 客先は貴方や引いては貴方様の会社の力量を、その質問によって図れます。 自己解決能力の向上を期待します。
ソリッドワークス3Ｄソフトでの有限要素解析も利用したことがありますが、何処にどの程度荷重が集中するかなどは形状見ての判断と殆ど変りませんでした。シンプルな形状の場合、とにかく､試験場にでも持ち込んで加圧試験をやるのが結局トータルで安価に出来る場合が多いです。このようなレベルで変形が起きるのでこのあたりで利用されると良いといった提言が出来ます。 多くの場合、計算とテストを併用します。静荷重と動荷重では何倍も違いますし材料のバラツキもあるので安全率も5倍だったり、であまり細かい計算は時間の無駄のような気がします。塑性変形の様をリニアに見せて了解を貰うのが早道と。
この部材は何個使用で1セットなのでしょうか？ 複数個使う場合、部材の取り付けピッチはいくらでしょうか？ ワークが架台に置かれるときの荷重は静、動、交番、衝撃のうちどれですか？ コの字型に曲げている150mmの高さの部分の中央に最も応力(おそらく曲げ応力)がかかると思います。あまり正確ではないですが、私だったらとりあえず次のようにします。 仮に曲げ部からボルトまでの距離を20mmとすると モーメントM＝{(150/2)^2/20}*(135+280) ＝116718.8kgfmm 断面係数Z＝3.2^2*120/6＝204.8mm3 応力σ＝116718.8/204.8＝569.9kgf/mm2 ぺしゃんこですね。この部材でこの荷重を受けるには最低10個はいるのでは内でしょうか。
