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円筒部材の自重による歪（水平、垂直方向）計算
2023/10/13 03:39
- 円筒部材の自重による歪（水平、垂直方向）の計算について知りたいです。
- 外径400mm、内径360mm、長さ1800mmの円筒部材を床の上に置いた時の自重による変形量を理論計算で求めたいです。
- 解析ソフト上で円筒部材を床上に置く際の最適な拘束条件についてもアドバイスをいただきたいです。
円筒部材の自重による歪（水平、垂直方向）計算
2003/12/19 10:19
こんにちわ。前々回に引き続きですが円筒部材について質問させてもらいます。今回の質問内容としては外径400mm、内径360mm、長さ1800mmの円筒部材（材質SUS304）を床の上に置いた時の自重による変形量を知りたいのですが・・。理論計算としては自重分を外圧荷重に置換えてフープ応力の算出式を利用する方法しかないのでしょうか？。また解析ソフト上で円筒部材を床上に置いた時をうまく表現するには拘束条件をどのようにとれば最適なのか？・・・・。
アドバイスをどなたか宜しくお願い申し上げます。
回答 （4件中 1～4件目)
追加ですが・・・
最も自然な方法は円筒下面に台座（円筒より大きな径の２ｍｍ程度の円柱）をモデリングしてこのこの台座
の下面の面拘束を試してみたらどうなるのでしょうね？
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ちょっと偶然解析ソフトのあるところでの試しで今は
部署を離れていて手元にないのですが・・・。
＞下面の内径の円周エッジ
床の上に置いたときの床面に触れている部分の内径
です。床面に触れている部分を面拘束にすると過剰
拘束になると思います。床面が柱と同程度の硬さで
あるならば外径側は床面にもぐりこもうとします。
本来、内径を拘束するのもおかしいとは思うのです
がどこか最低１個所でも拘束しないと解析が不能に
なってしまうのです。いかがでしょうか？
補足
2003/12/19 18:59
具体的にわかりました！。この方法で試してみる事にします。ありがとうございます！。
解析を行う場合は
ソフトウエアに重力加速度という入力があれば
自重による解析が可能です。
拘束条件は下面の内径の円周エッジを上下方向、
回転方向のみ拘束、円周方向はフリーにします。
入力値は下方向への重力加速度を入力。
(Pro/mechanicaの場合です）
それによると変位は垂直方向と円周方向に現れます。
垂直方向は下部に下がるにつれて変位量が小さくなり
円周方向は下部に下がるにつれて変位量が大きくな
ります。が、拘束周辺で鼓型の変形を見せます。この
あたりは変形の様子を記述するのは困難です。
提起された題での最大変位は圧縮で約0.0007ｍｍ
円周方向で約0.0001ｍｍになりましたが、実際には
多分、無視していいレベルですね。
yukioさんの
＞断面を長手方向に見たときに，微小量垂直方向にた
＞わんで（床に接している部分は，恐らくたわまな
＞い），水平方向に膨らむという状態
ご指摘の通りになります。
解析ソフトを利用した場合です。
補足
2003/12/19 17:33
ご丁寧な回答ありがとうございます！。実際に自分も解析ソフトにて試してみようと思うのですが、『下面の内径』とありますが、円筒の下半分の事をおしゃっているのですか？申し訳ないですがご返答お願い致します。
再々登場ですね。こんにちは。
恐縮ですが，質問についての質問です。（あべこべですが）
円筒部材を単に床の上に水平に置くという意味でしょうか？ そして，断面を長手方向に見たときに，微小量垂直方向にたわんで（床に接している部分は，恐らくたわまない），水平方向に膨らむという状態をいうのでしょうか？
補足
2003/12/19 16:48
こんにちわ！質問に対する質問の答えですが、yukio様がおっしゃる通りの状態のことです。横卵型！？に変形するイメージです。
補足
2003/12/19 19:06
そうすれば自然な表現になりますね・・。しかし円筒と円柱の接点条件が難しくなるのかな！？とも思いましたが・・。しかしおっしゃるこの方法でも試みてみます。大変参考になります。ありがとうございます。