ジムニーの改造で強度計算が必要な理由と材料の要件について
- ジムニー（軽自動車）の改造をしている人が、シャックルプレートとピンの自作で車検に出した際、強度計算が必要となりました。
- シャックルプレートの材質はss400で、断面は9mm×65mm長さ180mmです。座屈強度が問われます。
- ピンの材質はscm435で、径は12mmです。せん断強度が必要とされています。両方の材料で400kg以上の強度を証明する必要があります。
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強度計算
趣味でジムニー（軽自動車）の改造をしています。 リーフスプリング部のシャックルプレートとピンを自作したところ、車検時に検査官が『強度計算が必要』となり出直しとなりました。 参考書等調べたのですが単位がバラバラで解りません、どなたか力になってください。 シャックルプレート 材質ss400、断面9mm×65mm長さ180mm、両端固定の座屈強度。 ピン 材質scm435、径12mmのせん断強度。 共に400kg以上が証明できれば車検合格。 幼稚な質問だと不愉快に思われる方には申し訳ありません、素人なので勘弁してください。
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座屈荷重 Wz=n*π＾２*E*I/l^2(kgf) 端末係数 n=4 縦弾性係数 E=21000(kgf/mm^2) 断面二次モーメント I=b*h^3/12(mm^4) W=4*3.14159^2*21000*(65*9^3/12)/180^2=101040(kgf) 最大せん断荷重 Ws=τmax*A 最大せん断応力 τmax=48(kgf/mm^2) τmaxはSCM435の降伏点荷重80(kgf/mm^2)の60%を使用しました。 URLでの降伏点荷重は785(N/mm^2)/9.8=80(kgf/mm^2) 断面積 A=π*d^2/4(mm^2) Ws=48*3.14159*12^2/4=5428(kgf) 以上、両方とも400kgfははるかにクリアしています。
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