- 締切済み
アルミ板の強度について
- アルミ板の強度について調査していますが、正しい答えが見つかりません。
- 300mm×460mmのA2017アルミ板を2枚使用し、交互に組んで構造物を作ります。
- この構造物に7kgの加重がかかった場合、アルミ板の板厚は何mm必要なのか知りたいです。
- 金属
- 回答数5
- ありがとう数0
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
少し的外れかも知れませんが・・・ 荷重をXの上側全体で（例えば板を渡して）受けると考えるとします。 そこで、構造的に効率が良いと思えるのが渡した板とXの端を結んじゃう。ついでに下側の端も結んで三角形を上下に作る。こうしてトラス構造にすると強くなる（いくらか薄い板が使える）と思います。 板に切り込みが半分有るので150 mm幅の板が強度を分担していると考えても良いかと思いますが、どうでしょうか？ 渡した板は荷重で引っ張られる（テンション）側になるので薄くても良いはず（ワイヤで結んでも可）。この場合、斜めの板（元の板）には圧縮の力がかかるので折れ曲がり（座屈）を考えないといけないと思います。 あと、静かな（振動の無い）ところで使うのか、車の中の様に振動する部分で使うのか？荷重はどこに、どの様に加わるのかで色々と考えないといけないと思います。 板材は引張り、剪断方向で使うのが効率的で、曲げや圧縮に使うのは効率が悪いです。 ジュラの溶接は難しいかも？ って増々脱線してきました。 元に戻って、Xだけで片方の板端に3.5Kgの荷重が架かるとすると10 mmの板を使うと殆ど撓まない（おそらく0.00x mm代）と思われます。 失礼。
弾性２次モーメントの計算で求められると思いますが、いろいろな条件より計算するようです。（私も得意ではないのでわかりません） 結果的に７ｋｇに耐えられればいいのであれば、感覚的ですがｔ１０程度あれば充分いいのでないでしょうか。 切りかきの交互組み部分はどうされます？多分アルミの溶接は鉄やSUSに比べ難しいですよ。溶接しないとしたら、嵌め合い具合も肝心ですね。 材質をアルミにこだわる理由がわかりませんが、軽量化であれば、アルミよりも、アルミフレームやパイプフレームを使ったほうがいいかもしれませんね。 （キャスターや取っ手も付けれますしね） ちなみにアルミフレームやパイプフレームであればカタログに耐荷重が書いてありますので、悩む必要はないですよ。
概略求めるなら 切り込みされた板2枚の接合部が溶接等で接合されていて Ｘの端が固定されてなく、Ｘの端４箇所から上下に垂直荷重が掛かるなら Ｘの交点を支点とした片持ち梁の計算でいいんじゃないでしょうか？
もう一点大事なことが抜けていました。アルミ板の支持方法でも全く変わってきます。また、２枚の板は単に重ねてあるだけか、接着剤やリベット等で貼り合わせてあるかでも変わります。
極端なことを言うと、荷重を加えたらどんなに板厚が厚くてもたわみます。許容できるたわみ量がいくらか、あるいは塑性変形しなければｏｋなのかといった条件が要ります。塑性変形に対してはA2017の質別でも変わるので、それも必要になります。
