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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:T字型片持ち梁のたわみ、荷重の求め方)

T字型片持ち梁のたわみ、荷重の求め方

2023/10/18 16:23

このQ&Aのポイント
  • T字型片持ち梁の荷重Pを求める方法について解説します。
  • 材質がABS樹脂で比重1.2、ヤング率2.65GPaのT字型片持ち梁のたわみ量を求めます。
  • 荷重Pを加えた時に点aが点a1までたわむT字型片持ち梁において、荷重Pの求め方について考えます。
※ 以下は、質問の原文です

T字型片持ち梁のたわみ、荷重の求め方

2011/05/18 15:02

荷重 P→ |
|
|-----●支持点
 |
/ |
/ |
a1 a

上手く描けないのですが、図の様なT型の片持ち梁があります。
荷重Pを加えた時に点aが点a1までたわみます。
この時のたわみ量a-a1は解っていますが、荷重Pの求め方が解りません。
材質はABS樹脂で比重1.2、ヤング率2.65GPaで考えています。

宜しくお願いし致します。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2011/05/19 10:35
回答No.4

ファイナルアンサー

無負荷の点aを原点とすると点a1と逆方向+側→に変位するかも知れない!?
全たわみ=片持ち梁たわみ+柱の縮み-張出し部たわみ(交点たわみ角*L3)
で計算されますから、δ=PL1^3/3/E/I1+PL2/A3/E-PL1L2L3/E/I2 となった

簡単なように見える問題でも、手計算ではエライ大変なことを再認識しました
一応、簡単なモデルを作りFEMで確認したので今度こそ大丈夫だろうと思う
(先のδ≒PL1L2L3/(4EI)の4EIの部分も違っててEIの間違いでした。すまん)

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その他の回答 (4件中 1~4件目)

2011/05/19 00:23
回答No.3

カスティリアイの第二原理で、総変位エネルギを荷重Pで偏微分してでた変位を既知の値に代入すればPが判ると思います。荷重Pの方向(一般化座標)を明確にしてから計算して下さい。

誤記:総変位エネルギではなく、総歪エネルギです。

お礼

2011/05/19 10:16

アドバイスありがとうございます。
思った以上に難しいようですが、頑張って解いてみます。

質問者
2011/05/18 21:00
回答No.2

T字の交点部がR付きなのか
水平部の太さがどのくらいかで変わりますが

手計算の場合 どちらかを剛体として計算します

普通は支柱部が曲がると考えるので
荷重がかかる点Pと 支点を結ぶ仮想の梁で計算すると思います

お礼

2011/05/19 10:20

交点部はR付ですが、とりあえず根元Rは無視して計算します。
アドバイスありがとうございました。

質問者
2011/05/18 20:40
回答No.1

支持点(固定端)から点aまでの梁部分には、曲げ応力は加わらない筈ですから
下図と考えて、角部のたわみ角を求め、最後にa点迄の腕の長さL2を掛ければ、
撓みが算出できると考える。ただし少し難しいのがPL1の曲げモーメントが剛性
により支持点から延びる長さL3の柱にどれ程影響するのかというところかと思う
回答は↓にありますが、「 k 」は、剛比と言って曲がり難さの比といいます
最後に、以上はABS樹脂で何処まで通用するかは分りませんが参考にして下さい

  荷重 P→ |
|        ⇒   PL1*? ↓-----●支持点 
|-----●支持点

今朝、考え直した。実は、ははは、さんの投稿をみて、アレっと気づきました
角部の曲げモーメントは荷重点から支持点までの剛性には関係ないですね
つまり剛体と考えても良く単に曲げMが先に掛かる片持ちとして

PL1 ↑-----●支持点 のように考えます。∴回答訂正 δ≒PL1L2L3/(4EI)

厳密に言えばX方向の変位も加わるだろうが非常に小さいので↑では省略した

いやぁ違うな。剛体と考えてしまうと随分と少なくなってしまうようですねー
こういう時は、回答を消去するか編集できれば良いのだが。。。FEMで解こうw

お礼

2011/05/19 10:44

ファイナルアンサーで頂いた回答で計算し直してみます。
ありがとうございました。感謝、感謝です。m(__)m

質問者

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