対衝撃荷重の強度設計

Question

3ms間4000Nの衝撃荷重に対して、
梁の強度設計をどう考えればいいですか

梁がせん断しないと目指しているが、普通に考えれば、4000Nでかける場合に曲がった梁の外周の引張応力を0.2%耐力応力を超えないようだけにすればOKですか。　それは塑性変形させない考え方ですか
塑性変形してもOK、せん断さえしなければっていう設計ありますか

Answer

回答(1)再出
お問い合わせの「梁」は、衝撃荷重を負担することだけが目的の構造材なのでしょうか？ 一般的には、定常的な荷重を負担している状態で、衝撃的な荷重が加わる可能性があるのが一般的と思います。
梁材の許容応力度は、定常的な荷重に対する値と、短期的な荷重に対する値とは差異を設けていると思います。
衝撃荷重によって梁材に加わる応力が、短期的な荷重に対する許容応力度に収まっていれば、繰り返し頻度が高い場合を除けば思い悩む必要はないと思います。

Answer

>3ms間4000Nの衝撃荷重に対して、
その衝撃は一回こっきり？　一日に一発？
それとも１時間に３６００発？１日に８６４００発？
で、何日使うの？それとも何年？何十年？

水滴石穿
https://yoji.jitenon.jp/yojid/1793.html

>塑性変形してもOK、せん断さえしなければっていう設計ありますか
https://www.monotaro.com/g/00701398/
https://www.monotaro.com/g/02374064/
こう言うのって少々ぶつけて変形したとしても構わず使い続けるよね
本当は少しの傷でもダメなんでしょうけど

Answer

エイッて計算して
安全率10倍以上　っでOK　ってするところが多いので
塑性変形どころか　遥か手前です
https://d-engineer.com/zairiki/anzenritu.html

Answer

梁について、どの程度のモデルを適用するかにも関係しますが、短時間の衝撃荷重に対しては、梁の質量（もう少し詳しく言えば、衝撃を受ける部分の実効的な質量）の影響を考慮する必要があると思います。
塑性変形を許さないか、塑性変形しても座屈（致命的な大変形）を起こさなければよいとするかは、その梁の重要度、致命的な大変形を起こした場合周囲への影響などによって判断が異なります。
なお、梁の場合、せん断さえしなければOKという設計はあり得ないでしょう。

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