角パイプのクラックについて

グラビティ鋳造機等構造がよくわからないのですが参考に。
まずクラック自体の原因を細かく究明するには、破壊力学という分野になります。それは材料に微小クラック等が存在する前提で、その周囲の応力集中から始まりますが、かなり難解です。

しかしそれ以前に、微小クラック無しで弾性領域内で成り立っていますか？衝撃力が周期的にかかるのであれば、運動方程式を立てて動的最大応力を求めたり固有値を確認する事は必要だと思います。その辺りは構造力学の参考書をお調べ下さい。クラックで多いのはモード３だと思いますが、外力が複雑であればCAEソフトの力を借りた方がいいかもしれませんね。

モード2とは珍しいですね。。

>例えば、この角パイプに上から力を加えていったらどれくらいの力でクラックが入るか知りたいのですが、ご存知でしょうか？
記載しましたが、破壊力学はクラックが既にある場合に使用します、クラックが入るか知りたい場合は、繰り返しになりますが弾性領域内で成立しているかまず確認して下さい。

>応力の単位や力の単位があまりわからず、回答に困っています。
？なのですが力学や材料力学の知識をお持ちでしょうか?そうでなければ他の詳しい方か、専門業者に依頼するのをお勧めします。冷たいようですがこの様な掲示板で解決できるレベル差ではありませんし、中途半端な知識を実機に応用して品質問題や労災にでもなったら取り返しがつきませんから･･･。

同友方向にどう結う力がかかるのか求めればいいだけのことではないの？

クラックを強度計算で確認する能力はありませんので、参考情報です。
STKRですか。STKRの弱点を補うためにBCR、BCPという角パイプが出来ています。参考にして下さい。検索すれば記事は一杯あります。

主題から離れた話ばかりで恐縮です。
阪神大震災の時、大きく速い揺れに付いていけず、結構なSTKR柱が脆性的な破壊を起こしたそうです。四角にするための加工硬化の度合いが大きいことが要因です。当面は、パッチ当ての類を行って様子見なのでしょうが、強度計算には表れない要因です。補強材を溶接で付けた場合、その溶接部から新たなクラックが入ることも十分考えられます。注意深い点検が必要です。