丸鋼における塑性変形になる加重の算出

質問

丸鋼における塑性変形のおおよその加重の出し方をご教授願います。

図のような装置で、先端にどれくらいの力が加わると
元に戻らないほど曲がってしまうのか？というものです。

算出する公式だけでもお教え願います。

因みに
図のように軸受け部と一体物のローラー（丸鋼）の為、
　曲がった際にそっくり交換しなければならず。
　そこで、ローラー途中に継ぎ治具を設け、力を吸収させたいと
　考えています。
※曲がった時の交換部品代の節約と修理時間の短縮が狙いです。

　　以上　　よろしくお願いいたします。

回答No.1

spring135 · ベストアンサー

曲げというのは荷重をかけた側（図の上側）が十パリで反対側（下側）が圧縮という応力が発生します。
よって引張側の応力が降伏店を超えると塑性変形が始まると考えられます。

後ははりの曲げの問題で、断面係数がZの梁にMのモーメントがかかるとき曲げによる応力は

　　σ＝M/z

で与えられます。

直径d(m)の丸棒の場合

　　z=πd^3/32

またMは

　　　M=Fx

Fは端部に作用する力、xは作用点と支持点との距離（m) です。

力の分布や作用点が端部でない場合等については「材料力学」のほん、サイトで調べてください。

お礼

ご回答ありがとうございます。
いろいろ参考となりました。

回答No.3

ninoue

工学的な具体的な問題等については次のサイトの方が的確な回答が得られるのではと思われます。
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&event=TE0001
技術の森

お礼

製造業関係で有名なサイトですね。
情報、ありがとうございました。

回答No.2

foomufoomu

曲げに関する公式はNo.1回答の通りですが、

＞そこで、ローラー途中に継ぎ治具を設け、力を吸収させたいと考えています。
継ぎ治具というのがどんなものか分かりませんが、どのようなものを使っても「力を吸収」することはできません。図の形である限り、一定の力がかかると曲がってしまいます。

なお、図の形は根元で細くなっているのですが、根元が一番曲げが大きい部分なので、ここが細いのは不利な形状です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
シャーピン的な物を付け、機械本体を守るのと交換部品の費用軽減を狙ったものです。一度、チャレンジしてみます。