U字曲げ加工した丸棒の荷物吊り下げにおけるせん断力と引張応力の求め方

このQ&Aのポイント
  • U字曲げ加工を行っている丸棒に荷物を吊り下げる際、せん断力と引張応力の求め方を教えてください。
  • 丸棒は直径12mm、長さ220mmで、材質はSS400材です。
  • 固定方法はアーク溶接で、両端が固定されています。
回答を見る
  • ベストアンサー

応力について

こんにちは。 応力に関しての質問です。 U字曲げ加工を行っている丸棒(直径12mm、長さ220mm、材質SS400材)に170kgの荷物を吊り下げたいと思っております。 丸棒は両端固定です。 (固定方法はアーク溶接) 棒状の梁の計算は分かりますが、U字に曲げ加工してある時に掛かるせん断力、引張応力の求め方がわかりません。 よろしくお願いします。 ※出来れば求め方、公式まで教えていただけると助かりますm(_ _)m

  • 金属
  • 回答数2
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • ohkawa3
  • ベストアンサー率59% (1334/2245)
回答No.2

回答(1)再出 手計算できちんとした数値を求めるのは難しいと思います。 せん断力、曲げモーメントの値は、断面形状φ12、支間74mmの直線状の梁とした条件で、 両端単純支持として計算した場合より小さく、両端固定として計算した場合より大きいでしょう。 現実的には、厳しい側の「両端単純支持」の条件で、せん断力、曲げモーメントを計算して、許容応力度に比較して十分大きな安全率が確保できるので問題ないとして片づければ宜しいのではないでしょうか。

k9380116
質問者

お礼

回答ありがとうございました。 そういった考え方もあるのですね。 今回、仕事で初めてそういった梁計算を行ったので全く分かりませんでした。 その方面で上司を説得してみます。

その他の回答 (1)

  • ohkawa3
  • ベストアンサー率59% (1334/2245)
回答No.1

>U字曲げ加工を行っている丸棒に170kgの荷物を吊り下げたい。 どのように力を掛けるのか、U字形状の寸法がどれほどなのか不明点があるので、絵を描いてみました。 想定なさっている力の加え方と、この絵に示していることは合致していますか? 合っているならその旨、違っているなら具体的に違っている所を指摘してください。

k9380116
質問者

補足

回答ありがとうございます。 わざわざ図示していただき申し訳ありません。情報量不足でした。 図面ですが、??mmの部分は74mm 、高さの部分は220mmではなく、98mmです。 上記の220mmというのは、U字丸棒の左端部から右端部までの丸棒の長さです。 それ以外は合っております。 よろしくお願いします。

関連するQ&A

  • 応力集中の考え方

    機械設計経験が浅く、教えてください。 応力集中の考え方について。 丸棒において、深い切欠き溝があるとします。 この丸棒は、組合せ応力を受けるとします。 組合せ応力としては、ねじり&曲げ。 切欠き溝において、各々ねじりトルクを受ける場合の応力集中係数、 曲げ力を受ける場合の応力集中係数は文献にあります。 組合せ応力より主応力・せん断応力が出ます。 ここで疑問点があります。 組み合わせ応力を算出する時の応力集中係数はどう扱えば良いのでしょうか? ねじり応力・曲げ応力に各係数を考慮し、組合せ応力として主応力・せん断応力を算出するのが正しいやり方なのか、 組み合わせ応力で算出した応力値に係数掛け合わせるやり方が正しいのか・・・ (Ex.組合せからせん断応力が出て、そこに係数をかける) イマイチやり方がわかりません。 ご教示お願いします!

  • せん断応力

    赤ペンで書いた絵のように、ステンレス平板t12mm幅16mm長さ30mmの真ん中にφ7が空いており、これにM6のボルトを指して、板を締め付けて固定します。 この時、M6の締め付けトルクは、3Nmで締め付けた時、軸力は2500N。板のたわみと応力を計算したら、絵の横の計算結果になりました。 ※断面積が間違えてφ6の穴で算出している為、φ7ではありません。 この結果で算出された応力とは、この板材の曲げ応力?せん断応力?何の応力になるのでしょうか? また、この計算2点支持梁で計算してしまいましたが、考え方は合っていますか?

  • 残留応力を持った片持ち梁に繰り返し曲げ応力をかけ…

    残留応力を持った片持ち梁に繰り返し曲げ応力をかける場合の応力計算はどうするのでしょうか? 幅:6mm 厚さ:5mm 長さ:100mm 上記の様な片持ち梁の先端に50Nの繰り返し荷重を掛けた場合 断面係数Z:bH^2/6⇒25mm^3 曲げモーメントM:50*100⇒5000Nmm 曲げ応力度:M/Z⇒200N/mm^2⇒200MPa と理解します。 【質問】 上記条件に加え梁材に100MPaの残留応力が掛かっている部材を使用した場合 梁の寿命はどのように考えれば良いでしょう? 残留応力のない同寸法の梁の先端に25Nの繰り返し荷重を掛けた場合と同じですか? (単純に200MPa-100MPa=100MPaと考えてもOKですか?)

  • 応力について

    初歩的な質問ですが、ご教授下さい 丸棒を両端から力を入れて曲げると、弾性限度内では曲がった外側(凸側)は引っ張り応力、反対側(凹側)は圧縮応力が生じます。 ところが、両端を離しても曲がったままであると凸側には圧縮、凹側には引っ張りの残留応力が生じるとありました。 なぜ弾性限度を超えると、応力が それぞれ反対になるのでしょうか? よく意味がわかりません。 よろしくお願いします。

  • 最大せん断応力

    1kN←■■■■■■■■■■■■■■■■■→1kN       (断面100mm2の丸棒)   上図(■■が丸棒だとして)のような丸棒の両側に1kNの引張荷重をかけた場合の 最大せん断応力とその発生角度はどのように求めたらよいのでしょうか? 分かる方是非、回答お願いします。

  • 許容曲げ応力度の単位と意味合い

    建築士独学中です。 「木材の繊維方向の許容応力度は、曲げ>圧縮>引張>せん断の順に小さくなる」 とありました。 実際、べいまつではそれぞれ、 95(曲げ)>75(圧縮)>55(引張)>8(せん断)いずれも単位はkg/cm2 となっています。 ここで、曲げ応力度というと断面の縁に生じている軸力に相当するため、 圧縮や引張と同じ値、もしくは鋼材と同様に横座屈を考慮して小さな値になりそうな気がするのですが、 なぜ、それらより大きな許容値となるのでしょうか?

  • 両端支持梁の強度計算について

    両端支持梁の計算をする際には単純梁か両端固定かで計算が変わりますが、例えば両側に穴の開いた柱が立っていて、その柱に開けた穴に丸棒を貫通させただけの構造の場合、両端固定として計算して問題ないでしょうか? 穴と丸棒の寸法が機械加工レベルで一致していれば両端固定かなと思うのですが、例えば丸棒φ28mmに対して穴φ30mmといった場合も両端固定として計算して問題ないのでしょうか?

  • 曲げ応力度について

    構造屋ではありませんが、曲げ応力度について疑問に思ったことがあります。 はりの曲げ応力度はM/zで、単位は(N/mm^2)です。それで、曲げ応力度の説明で「中立軸から最も遠い点(断面の上下縁)に生じる縁応力度が最大曲げ応力度となる」とあります。 梁の最大曲げ応力度は「中立軸から最も遠い縁」となっていますが単位は(N/mm^2)で単位面積当たりの荷重となっています。この単位の(N/mm^2)の(mm^2)を取り除いて(N)だけで表す方法?単位面積当たりではなく具体的に梁の断面に曲げによって何Nの荷重がかかっているのかわかる方法はあるのでしょうか?宜しくお願いします。

  • S45Cの丸棒の応力について。

    S45Cの丸棒で、直径Φ=10mm 長さL=560mmの許容応力、曲げ応力、せん断応力について教えてもらえませんか? 教科書などみたのですが、自分の知識が乏しいため、わからなかったので、質問しました。 できれば、使った式など載せていただければ幸いです。 どうかよろしくお願いいたします。

  • 等分布荷重を受ける両端固定端梁の曲げ応力について

    基本的な質問ですいません。 梁の問題で 両端固定端で等分布荷重の場合、 最大曲げ応力は長手方向だと中央部と固定端は一緒なのでしょうか。