開きor閉じ断面のねじりの強度計算

Question

いつもお世話になっております。

さて、早速ですが、添付図のようにパイプ材の両端近傍に丸棒を差し込み、
雑巾をしぼるようなイメージで、パイプにねじりが加わる構造を検討しております。
■ご質問
パイプのねじりを評価したいのですが、このモデルの場合、開き断面と閉じ断面のどちらでの評価が必要となりますでしょうか。
（パイプの両端は閉じていますが、ねじりが作用する箇所は開いているため迷っております）
開きor閉じとなる理由まで添えていただけますと幸いです。

Accepted Answer

このようなケースの場合パイプのどの部分での「ねじり」を評価したいのか、また丸棒とパイプの接合方法で考え方が変わってきます。
例えば丸棒が単に刺さっている場合なら、力が加わるその部分、AA断面だけで考える場合は開き断面で考えます。

実際の力のかかり方を考えてみて下さい。丸棒にかかった力がパイプに加わります。丸棒はパイプ断面の開き部分を押し広げるように作用します。この時点で閉断面ではないことは明らかですね。
そして断面A-Aの限界がくるとそこで破損するため、断面A-A以上に強固な部位の強度はあまり意味がなくなります。

しかし丸棒がしっかりと全周接合されているなら閉断面で考えていいでしょう。例えば適切な溶接の場合、溶接箇所の強度は母材強度を越えるので、こうしたケースなら閉断面で考えるべきです。

Answer

この想定では、パイプ穴の変形耐力は
　パイプねじりの強度の 1/10以下になると思います。

不思議なのは、丸棒をパイプに貫通させていない事です。
　セッティングの時、片方に入れば、先穴に挿入も簡単でしょう。

他人の工夫を"見て"学ぶ方が先かと。

Answer

じつは
https://product.rakuten.co.jp/product/-/c0f4b8bdbfc4ac57ea4df17146460f5a/?scid=s_kwa_pla_app&gclid=CjwKCAiA__HvBRACEiwAbViuU-0JTEZMfhkj_Dwk-0WD5BV2uHL9miNTag9jdeNxF2Vc6PpsDW7t2hoCyegQAvD_BwE&gclsrc=aw.ds
のような簡単なねじりではなく
変なねじりみまるから
円筒拘束　真ん中に棒を入れて拘束するのかも不明

そのため　押す　のと　引くので　代用できるかも不明

Answer

とりま　三角法がうそ

https://cad-kenkyujo.com/2017/03/10/simulation/
で
CAS
↑
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押しも引きも検討が必要

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