- 締切済み
金属板の破壊強度計算について
- 金属板の破壊強度を求める方法について相談です。
- 金属板の破壊試験を行う方法についてお伺いしたいです。
- 金属板の強度計算における穴加工の影響についてお教えください。
- プラスチック
- 回答数6
- ありがとう数0
- みんなの回答 （6）
- 専門家の回答
みんなの回答
“困り度”：すぐに回答を にての放置は、よくありませんよ！ 追記や補足説明で、対話形式で確認して理解度を深めましょう。
回答（4）さんの参考URLを拝見したが、 公称最大応力σmaxが板厚順・1.5,2.0,2.5で841,869,904（MPa）とありますね 材質が幾分違うが気にしないことにして・・・（304と304Lだけど） Z=1/6*40*t^2からσ=M/Zより曲げ応力は 板厚比のニ乗になる理屈で(2.0/1.5)^2では≒1.77だが実際は869/841≒1.033 かなり合わん。恐らくパンチング強度は穴の存在に大きく左右されるのだろう つまり平板と同様或いは参考に出来ないだろうと私は考えるようになりました こうなれば先の私が紹介したサイトの空間率の信憑性がましてきますねぇ 専門家あるいは皆さんの追加回答を願います
これ、数式で解こうとするのは無理でしょう。出来るとするなら値を示せば即刻答えが出るはず。 なので回答（２）にあるパンチングメタルの数表を使った古典的解法が登場。 この翻訳版が機械設計便覧などにないか探したが見付かりません。パンチングメタルは強度計算を要する使い方が少ないからと思います。 パンチングメタル・実測例 http://www.punchingworld.com/super/siken/index.html 0.2％耐力はグラフから読めるが、３個だけで終わっているのは、上記の数表化など難しくて諦めたニオイがします。。。 永続的に荷重に耐えることを要せず、臨時に耐力を超えて少し曲がろうが構わずとの用途なら、梁のスパンを考えて上例を適当にあてはめることだけで良いと思います。 下は足６本だったが、タコにはまだ▼不足▼とばかり、また点数頂戴と登場している。 判断もつきますよと言うからには御託並べるだけで済まさず論を前に進めるべきなんだがなぁ ＞“困り度”：すぐに回答を にての放置は、よくありませんよ！ 他人には全くイミフなガチャ集めサラ金集金。これは良回答を回収出来ると踏んだものだけ、、、回答内容もその為に、印象だけには拘るが深く考えると実用価値は無い。
> ? たて、よこL[mm]高さH[mm]の金属板に、直径R[mm]の貫通穴が、A[mm]間隔でN×N[個]等 > 間隔で加工された金属板の破壊強度を求めたいのですが、方法を教えて頂けませんでしょうか。 > モデルは両端支持梁、F[kg/cm2]の等分布加重がかかっているもので考えています。 > 平板で考えると単純に求められると思うのですが、穴加工の分どう考えて良いかが…。 縦Ｌ１[mm]×横Ｌ２[mm]×高さＨ[mm]の金属板に、直径ｄ[mm]の貫通穴が…は、 高さＨ[mm]の面でなく、縦Ｌ１[mm]×横Ｌ２[mm]の面に直径ｄ[mm]の貫通穴が明いている ないようですよね。 それなら、モデルは両端支持梁なので、貫通穴が明いていないパターンで、先ず ◆ S.F.D.（Shearing Force Diagram）せん断力図 ◆ B.M.D.（Bending Moment Diagram）曲げモーメント図 を描くのがポイントです。 それによって、どのポイントが最大の応力が掛かるかが判断でき、ポイントでの確認が 可能になるからです。（S.F.D.せん断力図とB.M.D.曲げモーメント図を描くのがコツです） そして、貫通穴の位置パターンが安定しない場合には、最小の断面積にて“断面係数” を求めたりして、S.F.D.とB.M.D.の確認をします。 そして、穴周囲に応力集中が発生しているので、その応力も含めて確認が必要です。 また、貫通穴明けパターンによっては、単純な最小断面積では確認できない場合もあるので、 構造解析にて確認するがベターです。 その上に、モデルは両端支持梁なので、両端支持方法が固定の場合は、曲げ応力ではなく、 引張応力にて計算するケースもあります。 例えが適当でないとは思いますが、糸での梁相当強度確認は、曲げより引張応力に近いにて。 > ? 実際に検証を行う方法として、丸棒もしくはB[mm]幅の平たい押し棒を用いて > 3点曲げにて破壊試験を考えています。 > この場合、?の等分布加重ではなく、集中加重の考え方になると思うのですが、 > 実試験結果から、どう?に展開してよいかわかりません。 これも、梁のコツであるS.F.D.とB.M.D.を描きますと、当該ポイントの応力が確認でき、 それ相当の集中荷重にて代用が可能になります。 計算で、S.F.D.とB.M.D.のどちらが問題になるかを確認すれば、代用はどちらに重きを置き 確認すれば良いかの判断もつきますよ。
以前に見つけておいた↓のサイトは参考に、なるであろうと思います 試験方法までは記載されていないようでしたが、詳しくは見ていませんし 果たして何処まで信用度のあるデータなのかも分りませんのであくまで参考に 平板計算でもそうだが、支持条件を明確にする必要があります 平板での支持は、両端支持とは言わずに４辺支持と言うのが一般的でしょう 最良の方法は同じ試験機・条件で穴の有無&開口率等で強度比較することかなぁ ん？これでは、 ohkawa さんの補足程度にしかならない気もしますが・・・w
実際の板の幅は、Ｌ(mm)だとしても、Ｎ個の穴があるので、 実質的に曲げモーメントを支えるのは、Ｌ－Ｎ×Ｒ(mm)の幅であり 長さ：Ｌ 幅：Ｌ－Ｎ×Ｒの単純支持梁として扱えば、安全側で答えが出せ るでしょう。なお、これは、あくまで簡易的な考え方です。 単純支持梁であれば、分布荷重と集中荷重の場合の曲げ応力の関係は既知 なので、その値を換算係数とすれば、集中荷重で評価した結果を、分布 荷重の場合にも適用することは難しくないと思います。 PS. 直径を表す記号を”Ｒ”とするのは、誤解のもと。”ｄ”などの文字を 使うことをお勧めします。
