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円柱に荷重が掛かる場合の応力分散角度の求め方
noname#230359の回答
φ10mmの断面積は78.5mm^2です。 そこに、30000Nの荷重が掛かると、その応力は382N/mm^2となります。 φ15mmの断面積なら176.7mm^2です。 そこに、30000Nの荷重が掛かると、その応力は170N/mm^2となります。 ？？？？ SPHC材で出来たベースの考慮も必要ですが、円柱の材質もSS400であるなら降伏点を 超えた応力になるので、材質に考慮が必要です。 さて、硬度換算表を見ても判る通り、鋼類は硬度と引張強さはある程度まで比例関係 にあります。 ですから、焼き入れできる材料で熱処理し、硬度を上げると強度が増します。 以上から、耐力の値が382N/mm^2を超えたスペーサーを用意するとよいでしょう。 S45Cなら焼き入れ焼き戻しした物、SCM435やS55Cなら丸Ｈ材か焼き入れ焼き戻しした物 がよいでしょう。(円柱材質も類似した硬度の材質を使用しなければなりません) また、厚みはφ10mm×π＝31.4mmを基に、(78.5mm^2×2)÷31.4mm＝5mmの計算で 5mmもあれば大丈夫でしょう。 この計算は、断面積が78.5mm^2あれば耐えられる応力なので、その2倍の面積が、 φ10mmの円周(φ10mm×π)と厚み5mmの積である157mm^2と同等以上あれば大丈夫。 スペーサーの下が軟弱材質でも、φ10mmの円周(φ10mm×π)のせん断荷重に耐えれれば 変形しない。 圧縮荷重の応力×1/2 ＝ せん断荷重応力として大雑把にけいさんしました。
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