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ボルト計算方法と支点の位置
- 質問者は水平な板にボルトを等間隔で取り付け、先端に荷重がかかる場合、ボルトそれぞれにかかる荷重の計算方法を知りたいとしています。
- ボルトが2本の場合はモーメントの計算で解決できるが、3本の場合はよく分からないと述べています。
- 質問者はモーメントの支点として右端のM6の場所を設定しており、全長Lとボルトの間隔はL1であると述べています。
- 製品設計
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予想だが、質問者さんは、内容に付いていけてないので、勉強＆確認の最中。 そして、ＦＥＭツール計算結果から、ボルトの軸力（伸び）と水平板の剛性（断面係数等）の リンクができないので、悩んでいると思います。 さて、１Ｎさん、小生がボルト緩み難い条件下で＊＊重工さんと設計していた内容である、 ボルトは３本ともＭ６で、水平板の板厚は60mm（これで、断面係数等は上がり剛性がでて、 更にボルトのヤング率の伸び代が増し緩み難い条件になる）条件で、 高張力（10.9）ボルトを使用して、締付けトルクは規定の１/２～１/３（１/２．５がベスト） にて締付け、↓荷重Ｐを徐々に上げ、ボルトが破断に至るまでの確認ができますか？ 経験上で、左のボルトが破断し、小生のアドバイスに近い、取付台と水平板の隙間分布に なりますよ。（ＦＥＭツールでやっても時間が掛かるし、簡易分析でないので、ツール のカスタムが必要だし、時間は非常に掛かりますがね） 水平板の断面二次モーメントと、ボルトの軸力（締付トルク）＆ヤング率を一緒に計算するか、 別々に計算するかは一任だが、面倒なことは確かだ。 だから、小生記載の簡易確認を、ボルトが緩み難い構造である量産品や重要管理部品には するんだよ。（ボルトの配置もノウハウがあり、上記の確認をすれば観えてくるんだよ）
質問者さんは「自分は被害者」みたいに勘違いしてるかも知れないけど 社会で一番嫌われて信用なくすのは、責任取らないで逃げまわる奴だからねｗ
複数のボルトで締結される構造物においては，それぞれのボルトで荷重を複雑 に負担することから，一本のボルト締結体に対する外力を求めることは容易で はない。 従来はボルト締結される点を拘束して，荷重とボルトの幾何学的な位置から各 ボルトの荷重を算出している (1.6), (1.13)。 この手法はボルト締結部を "「剛体」"として扱うものに相当する。 しかしながら，実際にはボルト締結部もボルトと被締結体両者の合剛性を持ち ，構造物の変形や固有値はこの締結部の合剛性に依存することが知られている (1.10)．また，一本のボルト締結体に対する外力も，荷重のつり合いと変位の 適合条件の両者を満足する"「不静定問題」"を解くことによって求められる。 本日、私は此の論文を見つけたが本問題の解決に繋がるものだろうと確信する 図らずも私の解法と同様の手段をもって研究されている方がいたことが嬉しい 最終行2行以前は、引用文です。明記するのを失念しておりました。失礼。 こう言った論文を読む際に結論は必ず最後に来ています。 「多数のボルトで締結されている構造物の解析を行った際，従来ボルトの強度 評価法が不明確であったのに対して，本評価手法を適用することで多くの場合 十分な信頼性評価が可能」・・・「 」内は論文の引用部分です。 つまり 従来(何十年も前の手法である・you氏の言われる剛体として考える)方法では、 場合によって数十倍もの計算違いが現実に生じる事もあり事故にも繋がった。 しかし不静定問題(手計算でも可能)として解く事でより真理に近づいたのだ。 この時代に在って『十分な信頼性評価が可能』な手法をより早く正確に解く事 がPC進化で可能になった。難しい計算を時間を掛けずに正確に解けるのです。 簡易的手法で済めば良いが信頼性が低く、現実との乖離は否めないのである。 最後に、不静定問題というものは此のように難しいということが少しでも理解 できたのならば、私が投稿しFEM結果を実際に図示までした甲斐も少なからず あったと信じたいものです。。。また力学に興味も湧いて来たであろうと思う
質問者でも解ける静定問題↓もアホターユーは誤った答えを捻出してしまう。 知識の無い人間は投稿するべき質問ではないし誤って学んだ奴ほど厄介な奴は 居ないだろうと思う。これ以上、要らね知恵を付けさせないことも大事だ。 私も全く同感である↓ ＞バカ回答者を野放しにして質問が荒らされるのを放置しておくようだと 放置している回答者さんへの無責任感が高まり印象も悪くなりますよ。
↓回答(33)のyouには、2本でも解けない理屈だ。(3流以下と認識もできん） 2本の場合は静定構造であって釣合いの静定条件式のみで解けますから↓url ここはボルトの伸びも材料の剛性も関係しなく、釣り合いだけの問題である。 剛体の考え方を用いるならば・・・全て破断します。信じるものは掬われる。 つまり質問者のレベルにも無い人間が、大きなしかも嘘をいうことは許さん。 知らない人は,1本ボルトを増やしただけで計算が難しくなることも分らない。 つまり、3本の場合は不静定構造となるので"単純"には解けないのである。 これを何百回繰り返そうと理解できない＆理解しようとさえしない徘徊老人you ※ yokken0330 さんへ 「いったん終了して、再度条件を追加して再質問されたらいかがでしょう？」
（２９）が消されている？？？ １Ｎさんか？ 繰返しになるが、 http://iwa.web.nitech.ac.jp/doc/Ohriki2.pdf にもある、P.101～ の仮想仕事の原理を、特に１Ｎさんは要確認。 ＦＥＭツールを多用しておきながら、“静定”や“不静定”と分ける意味と、 水平板の剛性とボルトの弾性や伸び代の数値が未記入の“不静定”計算は疑問が大いにあり。
質問者さんへ 回答（４）で、モデルが示され 回答（２８）で、具体的イメージが示されてますでしょう？ バカ回答者を野放しにして質問が荒らされるのを放置しておくようだと 放置している回答者さんへの無責任感が高まり印象も悪くなりますよ。 いったん終了して、再度条件を追加して再質問されたらいかがでしょう？
色々なパターンでの計算をしてみました。 水平板の剛性が低い＆ボルトが緩み易い（軸力が働くスパンが短く、締付トルクに対してボルト の伸び代が少ない）条件では、ははさんの記載通りに右のボルトが先ず破損します。 いや、参った！参った！こんな条件でも計算はあまりしないから。 ははさんの荷重Ｐによる水平板の撓み（応力）が、固定台の角（支点）から左にも伝わり ボルトの軸力（負荷荷重）で固定台に再び接地（着座）し、それより左のボルトに伝わらない。 それよりが、右のボルトか中央のボルトかは水平板の剛性次第。 水平板の剛性次第では、左のボルトへも引張応力は伝わるし、 ボルトが緩み難い（軸力が働くスパンが長い、締付トルクに対してボルト の伸び代が多い） 条件では、右のボルトは伸び代が多くあり、水平板の多少の撓みによる隙間も吸収し 破損まで至らない。 以上の ? ねじが緩み難い条件下での量産品又は重要部品の設計基準 ? 水平板又は同等に位置付けする部品に剛性があまりない、量産品又は重要部品の設計皆無 ? ボルトの破損又は軸力以下の使用である確認は、量産品又は重要部品の設計時のみ が小生の体験談の条件です。 やはり、 Ａ）水平板の剛性で条件が変わる Ｂ）ボルトや荷重Ｐの位置が、固定台の角（支点）から幾らかでも変わる Ｃ）ボルトの緩み難さを考慮した長さか否かでも変わる 以上が小生の結論。 水平板と記載し、剛性が低く感じるが、カテゴリーは製品設計なので、?～?の条件を満たし、 左のボルトにも引張り力が及ぶ製品設計と考えたし、アドバイスをしておる。 （２９）が消されている。 モデルの作成と数値代入で、結果が異なるツール使用の難しさ。 撓みによる水平板と取付台の隙間、水平板のバネレート（剛性）の関連処理方法。 通常は、ボルトの配置や長さ（取付仕様）、水平板の剛性設定が、先ず今までのノウハウで あり器の製品設計。 （それなら、質問をしないも解りますが、基本を押さえた製品設計も大切です）
何か、釈然としない。 質問者の質問内容が、『このような場合 ボルトそれぞれに掛かる荷重は計算できますか？』 ですが、ははは さんの説明は、誰に対して（For 誰）かが判りませんが、1Nの涙さん の説明では、例えば水平板の撓みにより、左のボルトの伸び量が零となるのは実際理解できますよ。 但し、条件が、左のボルト締付トルクにて発生する張力にて、その部分の水平板が台と密着し、 ボルトの実際の伸び代が零になっている状態です。（実際、目で観た状態でよう） ですが、水平板が波うっていて、板バネの如く左のボルトに引張り力を与えています。 左のボルト締付トルクにて発生する張力 ＞ 水平板が波うっていて、板バネの如く 左のボルトに引張り力を与えてる なので、目で観た限りでは、左のボルトに引張り力が作用していないように見えます でも、それは偽りなので、実際は天秤計りの原理（仮想仕事の原理）にて計算をします。 １Nの涙さんの記載では、左のボルトに引張り力（伸び代、隙間）が発生した時、 破断すると考えれば良いのでしょうか？ その理由は、規定締付トルクにて発生する張力（軸力）超えると、疲労で何れ破断するので？ では、右のボルトや中央のボルトは、規定締付トルクで締付けていて、引張り力（伸び代、隙間） が発生し、何れ破断すると考えれば良いのでしょうか？ 何か可笑しいし、質問者の質問内容が、『このような場合 ボルトそれぞれに掛かる荷重は 計算できますか？』と、リンクができない。 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=289864&event=QE0004 の例もあるので、？？？です。
先の回答(22)にて不静定梁の解法のヒントを出したのだが分らないようだ・・ ボルトを2本に仮定しより単純に不静定梁について理解して頂きたかったのだ。 ↓URL「不静定はりの解」比較的簡単なので、これにてFEMの正しさを証明する こんなことはする積りもなかったが、ははは氏に刺激されたのと質問者のため と思って、何とか初心者にももう少し分り易く説明してみようと思い立った。 不静定問題だから釣り合いの静定条件だけでは解けないのは判っているとする ↓URLに行きurlを手入力し,「不静定梁の解法：手計算編a」通りの数値を入力 すれば部材の断面2次モーメントを変えても反力は変わらないのも確認できる。 さてFEMでの「不静定はりの解」通りの荷重を、P1,P2に入力し反力を逆算して 確認してみました。これでFEMの計算結果が正しいものであり回答(26)が誤り であることが手計算でも証明できたものであると思われます。 支点部に近いボルトが荷重の殆どを受け持ち、更に簡易計算の1.5倍にもなる ということが此の簡易的な不静定問題で確定的真実・経験として分かったかな 人の経験や勘など全く宛にならないことが多い。特に不静定問題ではベテラン と思われる年配者であろうと知識がなければ解けないし難しいものなのである 最後に、「不静定はりの解」のB点は荷重点であるが、たわみを零に仮定して 逆に反力を算出する手法は普通である。荷重点と支点とは非常に似ているが、 支点に限っては反力を生じる『たわまない荷重点』とも言えるのです。。。 いや更に簡単に言うなら作用・反作用だろうか。方向が逆向きなだけなのだ。 技術は一日で得られるものではない。私も沢山の力学問題を解き実務でも使い 不静定問題についても突き詰めて真理を求めたいという欲求があったからこそ 身に付けられたものである。今回、難しい問題を極力優しく解説してみたが？ 工学書でもこのように説明しているものは少ないかも知れない。不静定問題の 文献を紹介したいところではあるが、初心者や入門レベルを超えてしまうし、 たわみ計算を自在にしなければ解けない。それ以外の回答(26)に騙されること が無いように気を付けて欲しい。youは徘徊老人かつ似非技術者なのですから 理解できないのはyouだけである。捏造できるというのはある意味凄い。 繰り返して何度でも説明するが・・・・・疲れますが、まぁ解らんだろう。 ※支点部に近いボルトが荷重の殆どを受け持つのである。。。何度言わすね 回答(28)解析図と私が示した「不静定3連ボルト反力」BMDが似ているでしょ？ THE END 何処か禁止ワードなのか・・・分りません。
