Ｃ形状の丸棒を広げるのに必要な力の計算

質問

質問させていただきます．どうぞよろしくお願いいたします。
丸棒（鋼材・直径Φ１．２mm）をＣ形状（Ｃリング）に加工したものを
径の大きい丸棒の軸に広げてはめ込みます。
この時、Ｃリングに発生する力（抱込み力）を計算したいのですが、どの様な計算をしたら良いか
分からなく、アドバイス頂けますでしょうか。

知りたい計算式としては、Ｃ形状の切り欠きに対し、直角方向に広げた場合です。

宜しくお願い致します。

回答No.1

foomufoomu

簡単な計算ではないので、それなりの計算ソフトを持っている専門家に相談してください。

考え方としては、
変形によって力が発生する。と考えるのでなく、力がかかったら、どれだけ変形するか？
という手順になります。
切り口の座標をX=0，Y=0、そこから右側にリングがあるものとします。また、Θはリング中心からの角度を表します。
Cリングの切り口に力Pがかかると、発生する応力は
１．リング各点の曲げモーメント＝P*x
２．リング各点の引っ張り応力＝P*cosΘ (ただしリングの左半分は圧縮応力)
３．リング各点のせん断応力＝P*sinΘ
この３つの応力による変形の合計（リングの周に沿って積分）になります。

お礼

ご回答ありがとうございます。
簡単な計算で考えるには難しいのですね。

専門の方への相談を考えてみます。
ありがとうございました。