回転体に発生する応力について

質問

回転円筒に発生する応力についての疑問です。

一般的に回転中実円筒などでは,回転軸のある中心部で最大垂直応力が発生するということになっていますが、なぜそうなるのでしょうか？
そこについては教科書などではあまり書かれていないので疑問に感じました。

どうして中心部で最大垂直応力が発生し、外周部で最小垂直応力となるのか、わかる方がいましたら説明していただきたいです。

回答No.1

foomufoomu

概念的、直感的な説明でよいのかな？

円柱形の中心を通る、うすいスライスした板を考えます。
この板には、遠心力によって、中心側ほど小さく、外周側ほど大きな、外向きの力がかかっています。

これを、綱引きと同じものと考えてください。綱の中心側には力の弱い子供が、両端側には力の強い大人がいて、それぞれ外向きに引っ張っていますが、両軍の力はつりあっていて、綱は動いていません。
このとき、綱にいちばん大きな力がかかっているのは、どの部分でしょう？
→　中心部が、右半分（または左半分）の引っ張る力の合計になるので、一番大きな力がかかります。