V曲げの計算と荷重の求め方

このQ&Aのポイント
  • V曲げ(90°)するために必要な荷重を求めるには、アルミ材の断面値、縦弾性係数、及び引張り張力の値が必要です。
  • 両端支持のモーメント計算により撓みは算出できますが、曲げられるかどうかを判断するためには撓みの値を知る必要があります。
  • 引張り張力がオーバーすると、曲げられる可能性があります。計算式を使用することで、V曲げに必要な荷重を求めることができます。
回答を見る
  • ベストアンサー

V曲げの計算

ある断面のアルミ材(a6063-t1)をV曲げ(90°)するのに必要な荷重を求めたいとおもっています。 両端支持のモーメント計算(縦弾性係数以外は算出致しました)で撓みは算出できますがその値がいかほどなれば曲げられるのか判りません。またアルミの縦弾性係数及び引張り張力の値もわかりません。 (引張り張力の値に対してオーバーすれば曲げられると言う意味でしょうか) 計算式があればありがたいです。 以上、御教授願います。

noname#230358
noname#230358

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#230359
noname#230359
回答No.2

参考URLにあるように、係数が変わるので一概には言えないようですが、 あるメーカーではC=1.5とかにし、材質によりステンレスなら200%とかにした 圧力表を独自に出しているようですので各プレスメーカーに相談した方が早い

参考URL:
http://www.ai-link.ne.jp/free/technical/bend/2_4.html

その他の回答 (1)

noname#230359
noname#230359
回答No.1

まず、材料力学のはりの計算が適用できるのは微小たわみの範囲です。 降伏点(アルミは0.2%耐力)を大きく超える場合は線形の数式では解けません。 それから冷間でアルミ材を90度V曲げすると折れると思いますが。 アルミのヤング率は70~74GPaくらい 引張り強さは6063T5で185MPaくらい 0.2%耐力は同上で145MPaくらい 下記HPに機械的性質が載っています。 OやT5のような質別記号の意味はわかりますよね。 http://metal.matdb.jp/JAA-DB/AL01S1100.cfm 実際に曲げ加工されているのであれば 回答2さんが紹介しているHPに (1) 圧力はV幅に反比例する。 (2) 圧力は曲げ長さに比例する。 (3) 圧力は板厚の2乗に比例する。 (4) 圧力は引張り強さに比例する。 とありますから これを元に計算すればいいと思います。 例えば あるサイズのアルミ板を曲げたときに10tonのプレス力だった。 同じ材質で板厚だけが2倍でそのほかのサイズは同じ場合 2^2*10ton=40ton といった具合です。

noname#230358
質問者

お礼

早速の御回答、ありがとうございました。 正直、実際のところ現物折れていないです。(色々なアルミ断面を曲げております。ただし、Rは50~100の間ですが。。) もし、計算をするのであればどうすればよいのでしょうか? (申し訳ありません。) いろいろ御教授頂き、ありがとうがざいました。 上記の回答に基づき頑張ってみます。

関連するQ&A

  • たわみ計算

    長さLの両端支持梁のx=aの部分(a=L-b)に集中荷重Pが作用している時の荷重点でのたわみについて質問です。 答えはP・a^2・b^2/3EILと分かっていて、∫(0~L)(M/EI)・(∂M/∂P)dxを求めればたわみが求められることはわかっています。 でも、どうしても答えが合いません。 答えの求め方を説明していただけないでしょうか。 ちなみに Iは断面二次モーメント、Eは縦弾性係数です。

  • 曲げモーメント

    レールC-75×50×19.5×1.5t(SUS304)のスパンが、2,500mmで両端支持 に車輪を2個入れ(位置は、支持部から1,200mm・2,000mm)車輪(車輪の接地面は50方向)にかかる荷重が160kgの場合、断面係数で計算すると安全なんですが、断面の縦70から35mmの位置に車輪がある場合、断面の角部(70-50)の曲げモーメント ・許容曲げ応力の計算は、どのようにしたらよいですか? 素人なので、具体的に教えて頂けませんでしょうか。計算ソフトがありましたらそれも教えて頂けませんか。

  • 曲げモーメント、曲げ応力の公式は梁に依らない?

    曲げモーメントの公式の導出もできない未熟者に、どうか皆さんの知恵をお貸しください。 段付軸だったり、径が変化したり、複数の材質が組み合わされていたりしても、曲げモーメントやせん断応力、曲げ応力を求める公式は変わらないのでしょうか? 実際の値は、それぞれの場所のヤング率や断面係数などによって変わってくるにせよ、応力集中を考えなければ、同じ公式で計算できるのでしょうか? (たわみ量などは、モールの定理を見る限り、ヤング率Eと断面二次モーメントIが一様でなければ計算式も変わると思われますが) 例えば、段付軸、両端支持、一点への集中荷重、応力集中は考えない、の場合、曲げ応力は σ=M/Z={(F/L)*(L2*x)}/Z (F:荷重、L:支点間距離、L2:相手側支点から荷重点までの距離、x:基準支点からモーメントを求める点までの距離、Z:求める点での断面係数) のままでいいのでしょうか? 指示された計算式で段付軸の曲げ応力を計算する機会がありまして、自分は「一様断面じゃないから公式も変わるけど、省力化のために一様断面と考えてるのかな」と思ったのですが、参考書で「一様断面でなくても曲げモーメントの公式は変わらない」らしき記述を見まして、なら曲げ応力とかはどうなのかな、と疑問に思った次第です。

  • テーパーパイプ梁のたわみ計算について

    はじめて質問します。 テーパーパイプ梁のたわみ計算の方法を教えていただきたいです。 荷重条件は両端支持中央集中荷重 長さL 荷重P 断面二次係数は3次関数的に表せられるI(x) ヤング率Eとします。

  • 応力計算の判定について

    径27の丸棒で長さ900mmを両端持ち梁として、真ん中に1500N(150kg)の荷重をかけたとします。 この場合φ27mmの断面係数Z=1932mm3となります。 曲げモーメントの最大は750×450=337500N・mmとなります。 ここで最大引張り圧縮応力は M/Z=337500/1932=174.6N/mm2(MPa)となります。 材質をSS400として縦弾性係数は2.06×10^5MPaぐらいだと思います。 SS400の降伏点が230MPaぐらいとして(調べる先によって異なるためぐらいと表現します。) 上記計算は174.6<230だから曲がることは無いと言って間違いないでしょうか? 手元の本には何故か174.6<2.06×10^5と縦弾性係数以下だから大丈夫というような表現があるのですが・・ 縦弾性係数は歪量から応力を出すための係数的なものと考えていたので このような考え方が本に記載されているのに混乱してしまいました。

  • v=FL^3/3EIの公式について

    v=FL^3/3EI v:変形量、F:荷重、L:長さ、E:縦弾性係数、I:断面二次モーメント という公式があるかと思いますが、各単位は何になりますか? 斜面にボルトを締め付けた際のボルトにかかる荷重を、上記公式を変形して計算したのですが、桁がだいぶ違ってきてしまい、悩んでいます。 他に情報等必要であればご教授願います。 縦弾性係数(ヤング率)がMPaのままで計算していいのでしょうか?

  • コンポジット材のたわみ計算方法について

    コンポジット材のたわみ計算方法についてご教授下さい。 A材の外周にB材を被覆成形しφ10の丸棒とした場合、 両端支持ばりのたわみ計算方法についてご教授下さい。 ( ◎←断面形状はこのようになります) A材:φ5丸棒 (曲げ弾性率10GPa) B材:被覆成形材 (曲げ弾性率20GPa) 荷重は中間部分に集中荷重50Nとして下さい。 φ10丸棒の支持スパン長さL=1000mmとして下さい。 なお、自重たわみは無視して下さい。 また、A材とB材の層間に起こりうる影響についても無視して下さい。 すみませんが、計算式と一緒に回答頂きたく思います。 宜しくお願い致します。

  • 梁の計算

    たわみ量を求める簡単な方法として、集中荷重に換算して計算しようと思っています。 例えば、長さ500cmのH鋼に100cmピッチで1000Kgの物体を4ケ乗せ、両端で支持するとします。両端支持部の反力はそれぞれ2000Kgとすると この時の最大曲げモーメントはMx=2000×500/2-1000×100-1000×200= 200000Kg-cmが中央に発生します。 これを集中荷重に換算すると、集中荷重の曲げモーメントMx=W×L/4より W=200000×4/500=1600Kg 上の1000Kg×4は曲げモーメントに限り、中央に1600Kgかかったものに等しいと考えていいのでしょうか。 また、たわみについても集中荷重の最大たわみv=W×L×L×L/48/E/Iから 求めていいものでしょうか。 宜しくお願いします。

  • 両端指示 3点荷重のたわみ量と最大応力の計算式

    どこのサイトをさがしても、両端支持 3点荷重 矩形断面のたわみ量と最大応力の計算式が見つかりません。 どなたか、計算式がある場所があれば教えて下さい。 (ちなみに添付のたわみ量と最大応力を練習で計算したいと考えています。) 可能ならば、色んな支持、色んな矩形断面でたわみ量の計算式と最大応力の計算式が掲載されているサイトがあれば教えて下さい。

  • 単純支持はりの計算

    単純支持はりのたわみを計算したいのですがどのように計算すればよいのでしょうか? 荷重は中央集中として2N 形状 2.7×1.35mm 板圧0.07mm ヤング率:195GPa 断面2次モーメントはI=bh^3/12 よろしくお願いします。