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簡単な応力集中点を見つけるソフト
- ボードの形状、支点、固定点、荷重などの情報を入力し、応力集中点を見つけるソフトはありますか。
- 材料力学の梁の計算の2次元版のようなソフトを探しています。
- 板に部品を載せずに、応力集中点を見つけるソフトの情報を教えてください。
- CAE
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以下のようなソフトウェアをお考えでしょうか？ http://product.web2cad.co.jp/cadtool/fem5/index.html 解析ソフトは、たいていの場合、ユーザインターフェースが使いやすくて、とっつきやすく作り込んであるソフトになると、それに比例して値段が上がっていきます。 計算機本体自体は、少し探せば、フリーの計算機は結構見つかります。しかし、その計算対象とする形状を作るソフトを探すとなると、なかなか見つかりません。 形状データ作成に専門的知識を必要することを許容するのであれば、上記のソフトウェアのような有料ソフトウェアではなく、無料のソフトウェアでも、形状データの作成と応力計算を行うことは可能です。 もし、計算対象とする構造体が、断面形状だけが異形で、その異形断面が、一様に連続している梁であるなら（H型鋼みたいなもの）、その異形な断面特性値を計算する知識と、材料力学の知識だけで事足りると思います。異形な断面形状の断面特性値を計算する式については、すでに絶版本となっているとは思いますが「材料力学公式集」というのがあります。かなりの断面形状パターンについて、断面特性を算出する式が紹介されています。このような書籍を探されてみるのも良いかもしれません。
応力集中は、下記のような場所に発生します。その値がわからなくても良いとおっしゃるのなら、特別なツールは全然必要ありません。 (1)形状が凹状になっている箇所の、凹部の表面のどこか。 例Ａ．応力集中率が有限の場合 (a)応力集中係数が３程度以下の場合 円孔を持つ板の円孔縁のどこか。 半円切欠を持つ板の、切欠縁のどこか。 (b)応力集中係数が３を超える場合も多々ある程度以下の場合 切欠形状が平たい楕円で、その長径端縁付近 例Ｂ．応力集中率が非常に大、または、無限大の場合 ピン角部、ピン角部に付けたフィレット表面、 鋭いスリット、crackの先端 (2)集中荷重の作用点、点固定の点（応力は無限大） (3)分布荷重領域と荷重がない領域の境界（応力は無限大） 接触問題なども、この例 (4)ある部材に、別の部材が、 (a)接着されている場合の境界（応力は無限大） (b)接触している場合の境界（応力は無限大） 板をクランプしている場合など 上記２例は、いずれも(3)と同じ理屈。 両部材の接着・接触領域を含む面の大きさがピッタリ一致しない限り、境界で応力集中が発生。 (5)他にもありますが、全部は挙げきれないので、省略します。 逆に、凸形状の場合には、出っ張ったところがいくら鋭くても、そこに荷重が作用していない限り、応力はゼロです。 以上の応力集中の箇所がわかっても、そこの強度評価の問題は、また別の問題です。
CAEソフトでは「シェル」か「板」要素で解析することになると思います。ただし、簡易解析とはいえ「応力集中のみが分かる様」な中途半端な汎用解析ソフトはないと思います。当然ですが、応力集中は応力を計算する必要がありますし、応力を計算するには歪、歪を計算するには境界条件から変位を計算しなくてはなりません。よって汎用ソフトを使用するか、解析業者に依頼するしかないと思います。 汎用ソフトを買えない、又は単発の解析であれば解析業者に出すのが最も安く上げる方法かと思います。
「材料力学 計算」でグーグル検索結果です。 いかがでしょうか？ http://www.hajimeteno.ne.jp/engineer/index.html http://www.i-chubu.ne.jp/~akio_s/index.html http://homepage1.nifty.com/gfk/excel-mat.htm http://home.catv.ne.jp/hh/toku/jdsgn/zairiki/zairiki.htm http://www.hk.sun-ip.or.jp/ynaoki/rikigaku.htm http://www.gihyo.co.jp/book/1999/6811/download/index.html http://www.syscop.com/pocky/ http://ec.nikkeibp.co.jp/item/books/122100.html
お礼
回答ありがとうございます。 紹介していただいたページは、私の意図とは違うもののようです。 材料力学がポイントではなく、２次元版というところがみそです。 厚みのわりに面積が広く、長方形断面の梁とは考えにくいものです。 荷重も板の表面(広い面)の任意の位置にかかります。