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T字型片持ち梁のたわみ、荷重の求め方
2023/10/18 16:23
- 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。
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
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)
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。
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。
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
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。