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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:曲げモーメント)

曲げモーメントの計算方法と許容曲げ応力の求め方

2023/10/16 16:39

このQ&Aのポイント
  • 質問者は、レールの曲げモーメントと許容曲げ応力の計算方法について知りたいとしています。
  • また、具体的な計算ソフトについても教えてほしいとのことです。
※ 以下は、質問の原文です

曲げモーメント

2009/12/26 14:11

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。

その他の回答 (7件中 6~7件目)

2009/12/26 21:08
回答No.1

レールC-75×50×19.5×1.5t
断面の縦70から35mm
断面の角部(70-50)

C断面の縦(鉛直方向)寸法75mm なのでしょうか?
>断面の縦70から35mm という記述がうまく理解できません。

ご面倒とは思いますが、もう少し説明頂けませんか。

>薄物ですがかなり強く静荷重に耐えることは、実験済みです。

他の回答者さんが、ねじりに対する検討の必要性をコメントなさっていて、
全くその通りと思います。

ところで、それ以前の段階で、160kg加わった際の撓みは把握なさっている
でしょうか? 応力はギリギリ許容値内に収まっているとしても、撓みは
製品機能を果たすために許される値でしょうか?車輪を使う前提ですから、
レールが撓めば、車輪は低いところに向かって動こうとします。
 
荷重が動く可能性があるならば、最も不利になるような位置で応力計算して
おく必要があるでしょう。機能的には、最も低いところに停止している荷重
を脱出させられるだけの駆動力が確保されていますか? などなど

応力が許容値内にあることも必要ですが、機能を果たすことができなければ
設備としての意味がありません。

また、正常に動作している状態においての応力チェックも必要ですが、荷重
設計値を超えるような状況を想定したとき、どのように壊れるのか、一箇所
が壊れたとして事故が波及する可能性があるのか、人命を損なうような事故
モードの可能性があるのかなどの検討が必要です。
ひとことで言えば「ロバスト性」のチェックです。

蛇足になりますが、
機能の確保とロバスト性がきっちり検証されていれば、許容応力ギリギリの
設計も認められるべきと思っています。

産業機器の世界の事情は承知しておりませんが、携帯電話などの民生機器類
は、重量の低減とコストの低減を狙って、限界設計に近付けるべく努力を
積み重ねています。この事情は、業界の内部事情をご存じなくとも、製品の
進歩から酌み取って頂けると思います。

補足

2009/12/26 22:02

説明不足で申し訳ございません。
C断面の縦寸法が75mmです。C断面の横方向が50mmです。車輪の接点位置は、C断面の50mmに接触し、その位置はC断面のリップ19,5mから15mm、C断面の縦寸法75mmから35mmの位置です。
今までは、断面係数だけで曲げモーメントを求めていましたが、それではだめだと言われました。理由として角部が弱そうなので曲げモーメント・曲げ応力の検討をしなさいと言われました。
本当に検証が必要かも分かりません。
宜しくお願いします。

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