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構造物の解析方法とニュートン力学について
- 簡単な構造物の解析方法とニュートン力学についての質問です。
- 質問者は独学で初歩的なレベルの構造物の解析方法を習得しており、その理解内容を確認したいとしています。
- 具体的には、500kgfの力がかかった場合の結果を図解法や数式解法を用いて説明してほしいとしています。
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数値解のためには、三角形の角度を提示なさることが必要と思います。 ご呈示になっている部材に加わる力から、 ∠2・1・3 ∠2・3・1 は、30度。∠1・2・3 は、120度 のように推測されますが、 この角度で宜しいでしょうか? さきの回答に併せて、 各部材の接合点は、ピン接合であり、曲げモーメントは伝達せず 各部材は引張(圧縮)力だけを負担する・・・ 要するに、トラス構造として応力解析することとし、2次応力は無視する といった仮定をつけることが必要と思います。 「平行リンクの問題」で、沢山の回答が寄せられています。 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=289864&event=QE0004 上記のスレッドでは、2次応力を無視した、単純なトラス構造として解析し ていいか、ヒンジにおける曲げモーメントの伝達を考慮しないと誤差が大 きいかといったことが議論の中心であるように感じています。 今回のスレッドでは、静定構造の単純トラスの問題として扱うか、 接合点における曲げモーメントの伝達を含めた不静定問題として扱うか きちんと整理することが、無用な混乱を避けることに有効と思う次第です。
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何か呼ばれた気もするが・・・それに何か私を疑ってらっしゃるのでしょうか? まぁいい、ニュートンの運動の第3法則であるところの、作用・反作用の法則は 中学1年前後で習うもので、力学の基本です。まさかその時からずっと骨折? 力学の基本も物理法則に沿って組み立てられたものだろうと思います 本質問も先の法則を用いれば中学生でも解ける問題かも知れません もしも分からなければ学校へ行き、先生に教わるべきであって 私が恐れ多くも貴殿のような大先生に教えるものは何も無い 独学であろうとなかろうと答えが合えば良いのですが おお、流石 ohkawa さんの鋭いツッコミ その通り。節点がピン接でなければトラス構造とはならない。それに稀にw ヒンジピンなどという厄介な支点や節点があるからね・・・これが大変 三角形の形状でなければ、またトラス構造とも言いませんから御注意を ≪ これで、いつも頭を悩ましているが、40年弱続ている次第です ≫ >ニュートンの運動の第3法則であるところの、作用・反作用の法則 を用いれば中学生でも解ける問題かも知れません ・・・これはマジで言っているのですよYOUさん・・・ ・・・全く人の話を聞いていないというか聞かない人には誰も教えられない 作用と反作用・・・荷重と反力だけ考えれば良いだけの実に簡単な問題である それを、やれフックの法則だのエネルギー保存則を持ち出して自ら更に墓穴を 掘っているように見える。荷重と反力や静定条件くらいは分からんと話にならん ΣX=0、ΣY=0、ΣM=0・・・この3式が静定条件式であってこれを満たせば静定 構造という安定して静止をしているものになるわけです。先の問題も全く同じ 水平方向力は何故生じるのか?・・・静定条件を満たしているからに他ならない
お礼
各組子へ掛かる力(応力)が発生するから歪みが発生するのか、 各組子が歪むから力(応力)が発生しているのか、 どちらが先でも後でも、組子は力(応力)に応じた歪みが発生する。 フックの法則 σ=E×(λ÷L) L[mm];材料の長さ λ[mm];伸び又は縮み量、σ[kgf/mm^2];応力、E[kgf/mm^2];縦弾性係数 ε=(λ÷L) ε;歪み(ひずみ) から、 σ=E×(λ÷L)は、σ=材料による定数×(λ÷L)、σ=材料による定数×ε なので、 力(応力)と歪みは比例関係にあるので、歪みや伸び又は縮み量の挙動を確認すれば、 静定、不静定、運動の三者がブレークスルーすると考えていました。 運動の法則から、同じ速度で動く半径が異なる円弧は、角度に対する移動量を確認する と同じ“腕の長さ”となるので、ブレークスルーできると考えていました。 いや、今も考えていて、ブレークスルーする手法を構築中です。 不静定 ⇔ 運動 は見えてきましたが、静定 ⇔ 運動は見えてきておりません。 質問内容の 【簡単構造物解析-1】 は、Auto-CADにて、各節点の変化とリンクの伸び量を作図できました。 特に、組子2-4が組子1-4に押された格好で、ポリライン化し長さ測定して、 作図すると、ちゃんとできました。 それを見ると、静定の不静定又は運動移行は、無理でした。 やはり、不静定の運動移行しかできませんでした。 平行リンクの支点から、 * 平行リンクの縦リンク中心線から内側 傾きの角度∝腕の長さ∝縦リンク中心線と平行な方向の動作量 となり、 トルク=腕の長さ×力又は重量 (この重量は、腕の長さを微細デバイドした細切れ腕の重さ や重り) ※ 平行リンクの縦リンク中心線から外側 傾きの角度 [比例でない] 腕の長さ [比例でない] 縦リンク中心線と平行方向動作量 となり、トルク=腕の長さ×力又は重量 は、成り立ちません 傾きの角度∝腕の長さ となるように補正をすると、 腕の長さは、平行リンクの支点~縦リンク中心線の距離になりました この腕の長さが、平行リンクに掛かるトルクの腕の長さとなります ≪あくまで、平行リンクの支点~平行リンクの縦リンク中心線から外側の条件でです≫ お世話になりました。
補足
安倍ノミクス効果で忙しくしており、細切れですが、追記をしました。 確認と、懸念ポイントのアドバイスをお願いします。 やはり、数式解法で計算し、チェックを図解法ですかね。 計算でするか、ベクトルの大きさと向きでするかの違いがありますが。 やはり、残念です。
お礼
質問内容の 【簡単構造物解析-1】 は、Auto-CADにて、各節点の変化とリンクの伸び量を作図できました。 特に、組子2-4が組子1-4に押された格好で、ポリライン化し長さ測定して、 作図すると、ちゃんとできました。 それを見ると、静定の不静定又は運動移行は、無理でした。 やはり、不静定の運動移行しかできませんでした。 平行リンクの支点から、 * 平行リンクの縦リンク中心線から内側 傾きの角度∝腕の長さ∝縦リンク中心線と平行な方向の動作量 となり、 トルク=腕の長さ×力又は重量 (この重量は、腕の長さを微細デバイドした細切れ腕の重さ や重り) ※ 平行リンクの縦リンク中心線から外側 傾きの角度 [比例でない] 腕の長さ [比例でない] 縦リンク中心線と平行方向動作量 となり、トルク=腕の長さ×力又は重量 は、成り立ちません 傾きの角度∝腕の長さ となるように補正をすると、 腕の長さは、平行リンクの支点~縦リンク中心線の距離になりました この腕の長さが、平行リンクに掛かるトルクの腕の長さとなります ≪あくまで、平行リンクの支点~平行リンクの縦リンク中心線から外側の条件でです≫ お世話になりました。
補足
安倍ノミクス効果で忙しくしており、細切れですが、追記をしました。 確認と、懸念ポイントのアドバイスをお願いします。