円筒部材の圧縮荷重による歪計算方法

質問

初めて質問させて頂きます。宜しくお願い致します。
円筒部材の歪計算をNASTRAN（ソリッド要素でモデルを作成したい）にて種々の荷重条件で行おうと思っています。その前に理論上の歪を計算したいのですが恥ずかしながらよくわかりません・・・。
宜しければ何かアドバイス下さい。お願い致します。

ご丁寧な返答ありがとうございます。具体的にわかりました。あと一点、座屈の考慮なんですが・・・。このことももう少し具体的に教えてもらえれば幸いです。申し訳ないですが宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

単純な薄肉円筒で，内圧を受けている場合，圧力をｐ，円筒の厚さをｔ，円筒内径をｄ’とおいて，円筒円周の接線方向の引張応力（フープ応力という）σは，
　σ＝ｐｄ／（２ｔ）
　　　ただし，ｄ＝ｄ’＋ｔ

　次に，円周方向の歪みεｃは，円筒の縦弾性係数をEとおいて，
　εｃ＝σ／E

　また，直径歪みεｄは，円周方向の歪みεｃと等しくなり，
　εｄ＝εｃ

となります。

　CAEによる計算は便利ですが，その計算式を理解して利用するのは，大切だと思います。CAEによる計算結果の吟味にも必要になりますから。インプットデータのミスも，発見できるかもしれません。

補足

ありがとうございます。参考になります。追加でお聞きしますが外圧の場合も同じ考え方で宜しいのでしょうか？

回答No.4

noname#230359

亀さん

　ご質問に回答した「yukio」です。
計算式に誤りはないと思いますが，参考書や教科書をご覧になって，式の経過を理解することをお勧めします。

　その理解にＣＡＥを加えれば，その分野のエキスパート間違いなしです。ご活躍を期待します。

お礼

yukioさんがおっしゃる通り、早速参考書にて式の理解に勤めたいと思います。一つ一つを確実に自分のものにしていける様努力いたします。ご丁寧な返答ありがとうございました。またこのHPを通じて宜しくご指導の程お願い致します。

回答No.3

noname#230359

座屈について，座屈圧Ｐcr（外圧です）は，

　　Ｐcr＝３ＥＩ／｛（１－μ^2）Ｒ^3｝　です。
ここに，μ：ポアソン比，Ｒ＝（ｄ’＋ｔ）／２，Ｉ：断面二次モーメント。

　Ｐcrを超える外圧を加えると，周方向に座屈します。

回答No.2

noname#230359

外圧だけの場合の圧縮応力は，
　σ’＝－σ（１＋２ｔ／ｄ’）
となります。引張ではなく圧縮になり，応力と歪み少し大きくなります。

　外圧だけの場合は縮むのですが，応力の確認のほかに，座屈を考慮する必要があります。