加えた力と異なる方向に変位が・・

質問

xy面上に薄い平板を考えます。その平板の上面(z軸に正の面)の任意の点に向かって集中するような荷重をxy面に水平な方向にのみ与えたとき、z軸方向に大きな変位が発生する理由を教えてください。イメージ的には理解できるのですが、理論的に説明できません。

回答No.3

12m24 · ベストアンサー

こちらも説明の仕方が悪かったようで。

　中心とは、板の板厚方向の中心です。ですので、上面のみに力が作用すると、

　　←←←
□□□□□□□□□□□
■■■■■■■■■■■
□□□□□□□□□□□

■：中心

と言うようになって、これを力のかかっている部分だけ取り出すと、

←←←
□□□
■■■
□□□

と言うようになるので、力が釣り合うために、

←←←
□□□
■■■
□□□
→→→

と言う反対方向にも同じ力が発生しています。このためいたが少し回転して、z方向の変位となっているのです。

お礼

詳しい説明ありがとうございます。とても参考になりました。

回答No.4

FM-8

たぶん，みなさんご指摘のモーメントによる曲げなんだろうと思います．

もう一つの可能性としては，
「座屈」
というのがあります．

しかし，これは，圧縮方向にかけた場合ですし，
つまり，　　 >-------<

座屈解析でないと出ないと思いますね．

とはいっても，
実際に問題になるのは，座屈じゃないですかね．
倍率もすごく大きいです．

お礼

ありがとうございます。座屈についての知識がありませんでしたので、是非調べて見たいと思います。参考になりました。

回答No.2

12m24

モーメントによる曲げ効果のためです。

　xy面に平行に力を作用させたとき、板厚のため、力をかけている点が板の中心からずれ、力をかけた方向に回る、力のモーメントが発生します。
　このため、Z方向に変位が生じます。

お礼

ありがとうございます。質問の仕方が悪かったと思いますが、力は板の上面にのみ作用させています。ということはもともと力点が板の中心からずれていたためモーメントが生じたということですね。

回答No.1

foobar

薄板の上面に伸び(もしくは縮み)が出て、
(下面には上面ほどの変形が起きずに)
曲げが起きる
という状況でしょうか?

上面のみを水平に力を印加しているので、薄板断面内で変形量に差が出て曲げが起きる というだけではダメなのでしょうか。

補足

シミュレーションした結果、下面にも上面と同等の変位量が生じていました。若干下面の方が変化が小さかったためその差がでたのでしょうか。