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工業力学のモデル化
- 工業力学のモデル化についての質問です。TVで見た図を力学モデルとして表現するために、どのような表現方法が考えられるかについて教えてください。
- 木製おもちゃの簡単なモデルを作成して解析するための力学的なスキルが必要と思います。
- ロシアの木製おもちゃの構造力学についても関連しているようです。
- 機械設計
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さぼって絵は描いてませんが、まず、重心のずれによる回転モーメントが発生します。 そして、接触面で止められるので、そこに反力が生じます。 すると摩擦力が発生し、三角錐を持ち上げることができます。 ・・・おそらくこういう単純な話だと思いますが、これでは回答として不十分ですかね・・・ あと、突然、回答者さんにいきなりケンカを売るようで悪いのですが、「後の先」という本当の意味をお調べになった方がいいと思います。 アフターユーとは意味が違います。 ごめんなさい、ver0314を見ずに投稿してしまいました。 まず反力が、接触面に直角に作用しないといけないと思います。 そこに摩擦力が、運動を妨げる方向にはたらきます。 （摩擦係数は、最初は未知数として計算しないといけないかもしれません） つまり、この問題で発生している力は反力と摩擦力、そして重力です。 そして、モーメントと力がつり合うという連立方程式をたてます。 ベタなやり方のとおり、力は水平と垂直の２方向にわけてつり合いの式にすると解きやすいと思います。 このおもちゃの極端な例が回答（６）さんのいう「かしり」で、一例を挙げれば囲炉裏につりさがっている「自在鈎」です。 これのミソは、おもちゃで言えばわっかが、図でいうと左回転になるように、力がより摩擦力を増す方向に作用します。 かしったものを無理に引き抜こうとするとかえって強固にかしってしまう、というご経験はあると思いますが、その理屈は上述のことです。 わっかが広がっていることは否定しませんが、そこまで難しく考える問題ではないと思います。 「傾ぐ」ことが“摩擦力”によるものでなく、“食い込み”（ヘルツの接触応力理論に基く）のかもしれません。 ただ、それを計算に導入しようするとモデルが複雑になります・・・ この食い込みの影響の実験結果で、鉄の例では摩擦係数が０．８レベルまで上昇する、という論文は見たことがあります。それの応用で摩擦係数に置き換えて考えるのも、モデルとしてなら適切だと思います。 一度自分で計算したいところですが、この先少なくとも一週間は仕事がとても忙しいので、お気が向きましたらお待ちください。待ちきれなかったら回答受付を締めてください。 あと、回答者（８）さんはだれになにをお伝えになりたいのですかね・・・ 「後の先」の僕の解釈は、ボクシングで言うカウンターブローに近いので、それでなく、「アフターユー」の心根を尊重するなら、「木鶏の心境」とも例えるべき境地にお達しになっているのでしょうか・・・？それにしたって上から目線で、最後には木鶏が勝つんですけど。 技術論は勝ち負けにこだわると、間違った結論にたどりつく危険性があると僕は思います・・・勝ち負けにこだわる後輩がよくふっかけてくるんですが、ほどよい結論を相手が言った時点で僕はまとめるようにしてます。 閑話休題 僕が引用したのは 志摩 政幸『鋼のフレッチング摩耗の機構に関する研究』 という文献です。ネットで公開されてます。 また、 ねじ締結体の強度設計検討分科会： ねじ締結体の接合面のすべり係数に関する実験結果報告, 日本ねじ研究協会(1993-5) によれば、潤滑ありでも摩擦係数は0.15～0.42と記載されてます。 余談ですが、自動車業界ではボルトの軸力のばらつきを少しでもおさえるべく摩擦係数を安定化させるため、“ネオトルカ”という商品を使っているところもあります。 計算できたらまた投稿します。 この問題、わっかと三角錐との接点をどことするか、その仮定が難しいですね・・・まだ考え方が定まっておらず、時間がかかってます・・・
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ちょっと、質問内容から外れますが、失礼申し上げる。 俺的には、例えがおこがましいが、最近の話題に例え相撲では、 双葉山の境地に、近付く白鵬になっておくれよ、エンジニアの卵/雛達よ 大鵬の境地に、近付く白鵬になっておくれよ、エンジニアの卵/雛達よ 他の回答者さんの中には、出しゃばらずに早く身を引くことととらえているみたいですがね。 で、違反記載になるかも？、理論が後で、主観が先、御神体がイメージ。 最後の一文は、“こけし擬き”に対しての洒落です。 失礼しました。
お礼
NHKで日本でも数少ない女性のコンシェルジュについての番組を先日見た。 彼女(コンシェルジュとしては超一流であろうと思う）が次のように仰った。 「只、相手に向き合うだけではない。一緒の方向で考えてあげることだ。 人の喜びを自分の喜びとする。私にとってコンシェルジュとは趣味です。」 ここで、勝った負けたで騒ぐようではいけないのですよユ・・・ーさん？ ＞出しゃばらずに早く身を引くこと 全く勘違いというか被害妄想であろうと思われる。 貴殿が真摯に技術や物理の心理に対し向き合う一生懸命な姿を魅せ続けるならば きっと此処の常連さんらは優しい方ばかりなので、きっと何時かは認知される。 それを点数とかGMを鼻にかけて真実を疎かにするから、特に専門家からは初心者 に対して誤った情報を出すとは「ケシカラン」となるのだろうと思いますけど。 最後に、私は設計士なので理論も現実も両方を重んじている積もりですから 若いころに諸先輩から頻繁に現場に出され理論と実践の両方を鍛えあげられた からこそ、今日の私が存在しているという謙虚な気持ちは決して忘れません。 結構、前向きで良いことを書いた気もするが質問と関係ないので消去されるね
補足
完璧な人間など居ませんが、嫌な人間は間違いなく何処にも居るものです。 私の身の回りには、ざっと数えても少なくとも5、6人は居ますから針の筵です。 真摯に技術や物理の心理に対し向き合う一生懸命な姿を魅せ続けるならば・・・ 神さまは見てくださると思いますし、そう信じて続けて行くことが大事でしょう 神も見捨てた哀れな老人は自ら静かに消えることだ。。。
この場合 かしいでる が正解 現場ではよくあること 図面上では説明できない かしいでる と こじってる の微妙ないい違いも説明できない 無理に抜こうとすると こじっちゃってうんともすんとも動かなくなる
お礼
回答ありがとうございます＆おはようってか、早朝に投稿下さったんですね 「こじる」でググと真っ先に「小島瑠璃子」の画像が見えてくるんだが？ｗ 「かしぐ」とは、傾く(かたむく)／傾ぐ(かしぐ)を仰っているのだろうかな。 何れにせよ「くさびる」と感覚的に言うならば別物だと脳が吠えるのである。 草+蛭→唇→beer→日からビル→ビルゲイツ≒くさびる=楔る・・・銃を抜け？ https://www.youtube.com/watch?v=lgRT8oZ4ISw （「くさびる」で唯一 HIT） 戻って「楔」とは反対方向から力を加えないと外れない効果である気がする。 こじ・る【×抉る】［動ラ五］《「こじる」（上一）の五段化》 １ すきまなどに物をさし入れてねじる。「雨戸を―・って開ける」 ２ ひねくれた言い方をしたり、抗議したりする。 ！「すきまなどに物をさし入れて"ねじる"」成程。偶力を"ねじる"と考えれば 貴殿の言われる日本語が最も適確と思われる。しかし"神"は"抉る2"であろう それにしても"彼"は未だ考えているのだろうか？・・・今日一日気長に待とう
回答(４)、lumiheart さんを援護するつもりはないですが、 名前は兎にも角にも、増力効果にて輪が、楕円的に拡がり、嵌り込むです。 どのように観てもです。 そして、URLに示します、ははは さん の No.43164 くさびの問題 が、 前回答にも記載した、類似した“工業力学のモデル化”項目と考えますよ。 “非表示”問題は、掲載禁止用語を記入するとなります。 回答が、飛んでいる物は、その対象である可能性が高いです。 それと、小生の質問は、商品名やメーカー名、パテント表記を諸にしたので、“非表示”と なりました。 それと、例の質問も、URLリンク名称を、商品名を使用したことです。 ですから、以上の２質問以外は、“非表示”とならないと考えて良いでしょう。 また、 > まクサビもテコの原理も何でもかんでも増力効果とか原理とか言えばそうだろう > しかし素人は欺けても2流技術者の目は誤魔化せません。 に関しては、 此処に諸記載をすると荒れるので、 別の関連スレッドに記載しておりますから、確認願います。(あっちこっちでやってもね) それで、別関連スレッド主立会いの下、異論があれば、激論しましょう。 (一度、別関連ｽﾚｯﾄﾞ主がこの関連内容で、鈴付けし投了したと思ったが、薬が無だったか) http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=302190&event=QE0004 No.43220 クサビ理論のベクトル計算 類似の質問が、沢山残っておるでぇ～！ 共通は、商品名を掲示したですよ。 御薬は、ありますか？
お礼
ご丁寧な補足を誠にありがとうございました。 「人の振り見て我が振り直せ」の諺を肝に命じ、実践して参りたいと思います。 貴殿にあっても曲がりなりにもｗ 森の称号を得たのであれば、言葉使いに気を 付けた投稿をした方が良いです。しかも良いジジーが絵文字とは何とも醜いです
補足
もう、クサビは沢山だし聞きたくもないです。 そろそろ消えてしまうかも知れないので、その前に↓のような力学モデルで 抽象的で曖昧な文章は結構ですから技術屋の端くれるなら論理的に図で示して 頂ければ、貴殿の力学の此処での再評価も可能かも知れませんねぇ。 ↓ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿ △・・・・・・・△ こんな感じの図なら得意でしょ？ まクサビもテコの原理も何でもかんでも増力効果とか原理とか言えばそうだろう しかし素人は欺けても2流技術者の目は誤魔化せません。貴殿の考えつく限りの モノでも結構ですから是非、できるのであらば披露して頂きたいものです。 何が正解かは私にも実は解らないのです。実際の実務だって試験で確認しないと ならないようなものも多いし机上の理論で終わらないためにも現物確認は必要 しかし基盤となる技術が確定していないとブレるし、恐らく毎回迷うだろう。 いやそう言う"非表示"ではなくて管理人から抹殺されるような予感がするのだ。 少なくとも常連回答陣の多くが、貴殿を煙たがっていることに未だ気付かぬか？ 私を含め、常連陣が目を光らせてくれているので辛うじて森も生きていると思う
＞円錐部がやや傾斜しリングと共に持ち上げることが出来るのです。。。 テルテル坊主のような形でぶら下がると言う意味？ と、考えてみたが↓を見るとそうでも無さそう？ ＞ロシアの木製おもちゃ2・・・これでも分からんだろうか？ 恐らく、逆キツツキのおもちゃ かな？ http://gakkoukyouzai.com/store/show_product/644 所謂、クサビ理論でしょうかね http://okwave.jp/qa/q8935483.html 自在かぎのモーメント http://www.karakurijuku.org/hokourobo1.htm やっぱりクサビと思うのだが？ 思わず「鎹」って何とぐぐってしまった、 カスガイね ただ、カスガイには「締結」と言う意味は有っても「増力」と言う意味は無いですね くさび増力効果 http://techon.nikkeibp.co.jp/article/WORD/20060509/116877/?rt=nocnt 必ずしもクサビの恰好をしていなくてもクサビ効果は成り立つ 本当はもっと効果的タイミングを見計らっていたのだが http://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110302389740/?rid=rid1_top_110302389740_5 どう見てもコレはクサビでしょう 憶測ですが、 所謂イケールの各ボルトの１本１本に掛かる荷重の計算と http://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110300542870/ 減速機の動力計算を http://jp.misumi-ec.com/vona2/mech/M0900000000/M0902000000/M0902010000/ 同じ土俵で計算しようとして無理してるんじゃあなかろか？
お礼
回答ありがとうございます。ニコニコ ＞所謂、クサビ理論でしょうかね・・・かかったな？おぬし・・・が？！ クサビ理論じゃねーよっということを本当のところは言いたかったのねんw 戻って↑に 3D ロシア玩具 の画像を速攻で作ってみたが、イマイチと言うなw まぁクサビとは言わないと思うが・・・曖昧な表現というより、クサビという 拡張し過ぎた表現を用い過ぎることで本来の機械技術屋でも違和感を感じてし まうのは私だけでは無いであろう。まぁ～楔かも知れないが鎹でも構わんヨｗ そもそも日本語自体が曖昧な表現も多いことから英語でwedgeを調べてみたｗ 動詞】 【他動詞】 a ドアなどを、くさびで留める. b ドアなどを、くさびで留めておく. 2〔+目的語+副詞(句)〕 a〈…を〉(くさびのように)無理に割り込ます[押し込む]. b [wedge oneself で] 無理に割り込む. ・・・無理に、割り込む・・・なぁんか・・・" "を連想してしまいます。 「無理が通れば道理引っ込む」という諺もあるが無理という言葉が好かんぇ。
補足
意味が全く理解できません。論理的に説明頂かなければ議論にもなりません。 っというか貴殿に議論できる力学的な知識があるのかさえも分からんが・・・ そもそも連続追記は、質問の投稿になっておらず削除対象の気がします。 「鎹」を持ち出したのは馬鹿の一つ覚えに我慢できなくて言葉遊びに警告した迄 貴殿が便乗したから煽てられ上に登ってしまった"神"が出てきてしまいました。 本当は、3流でも解けるだろうと思っているが、まともな回答など期待しない。
力学の前に、空間幾何の問題と捉えた方がよさそうに思いますが如何でしょうか。 こけしの首と同種の問題とすると、材料の物性も絡んでくるので、複雑になり そうです。 回答(1)さん 追記ありがとうございました。 モデル化とは、事象の単純化、割り切りという面を持っています。 欲しい答えにたいして、適切な事象の単純化、割り切りを行えば、 系の挙動が単純な式で表せるようになることがモデル化の目指す ところと思います。 欲しい答えが異なれば、適用するモデルが異なっても当然です。 知恵の輪のように、2物体の組み合わせですり抜ける条件を求める ことが欲しい答えであれば、力学的なモデル化は不要と思います。 ＞本質問図もクビレが円錐部に無くても、荷重によっては摩擦力だけで持ち ＞上げることが出来ると私は考えている。 お問い合わせは、“自在鉤”が、荷重を摩擦力だけで保持できるメカニズム について、自在鉤の内筒を円錐形に拡張した場合の釣り合いの方程式を求め たいというような表現が当たっているような気がします。 なお、くびれが無くても荷重を保持できる条件は、円錐形の頂角、環と円錐 の相対的な位置関係、摩擦係数などの関数となるように想像します。
補足
回答ありがとうございます。 ＞力学の前に、空間幾何の問題 えー？いやいや汗・・・嵌まり込んで居る訳では無くて、ガタガタなんですヨ。 元図が無くて今朝私がCAD化したのだが厳密な形状を正確に踏襲したかは怪しい 。 っていうか誰も質問の意図と離れているということは、質問の仕方がまづかった。 後ほど、3Dで説明図を暇をみて作ってみたいと思います。 回答ありがとうございます。 ＞本質問図もクビレが円錐部に無くても、荷重によっては摩擦力だけで持ち ＞上げることが出来ると私は考えている ・・・頭の中ではそう思いますが自信は無いです。違うかも知れません。。。 いざ力学モデルにしようと思っても実際にやってみると難しかったりしますね。
そうですね。 コレットチャックの設計ポイントに良く似ていますね。 ? 三角(円錐)形状の作図（増力効果が発揮できる角度と凹みポイント設定） ? 輪の方の大きさと線径設定（剛性と弾性のバランス） ? これは、コレットチャック設計ポイントではありませんが、大きな意味ではある摩擦の考慮 コレットチャック設計ポイントでは、摩擦は推力 ⇒ グリップ力計算時に 摩擦ロス軽減で使用し、ワ－クとの接触面抵抗を上げる工夫で使用します このお題では、接触面抵抗軽減(静摩擦係数 ＞ 静摩擦係数と、＋α効果)で、円錐側を スピンさせることで、こけし組付けのそれと同様の内容かな？ スピンの副産物で、表面層の温度上昇 ⇒ 少し軟化も期待できるかな？ がポイントで、先ず確認します。(設計の検図や承認のチェック項目としますよ) タイトルが、“工業力学のモデル化 ”なんで、そのように考察しますよ！ そして、管理職なら、そのチェックポイントを捜し、“工業力学のモデル化 ”が 正しいかを確認しますよね。（そんなん難しい話では無いです）
補足
余りに天才過ぎるのか、或いは私がアンポンタンなのか？w 分かりませんがー 何を説明し何が言いたいのか判りかねる。恐らく回答(1)と同じく待ち合鳥益。 項目別に理路整然と書かれているようで、何やらカタカナが適度に散りばめられ エライ難しそうに思えるというか流石にグランドマスター風な迷文とも言えるw ※表面層の温度上昇 ⇒ 少し軟化・・・ううむ、そんなん難しい話では無いです 難しく々考えていき、仕舞いに訳分からんくなるような気もする。 幼稚園児が出来ることなのですが、力学モデルとして考えると以外に難しい っということを言いたいだけ。まぁ本当はクサビ理論を持ち出してくれんとねw ちなみに、温泉入ってきて、昼寝して起きた後に3Dモドキを作って遊んだ↑up 以外に難しい☓→意外に難しい。。。嫌、あれ？簡単だったw
日本には鳴子こけしがあるので簡単すぎるのでは？ >材料の物性も絡んでくるので、複雑になりそうです。 もともと木材の塑性変形のレオロジー性を応用してるので 金属材料だとさすがに太いリングを応力で弾性変形させるのは難しく 熱膨張に頼るしかなくなると思います。 本体をしっかり持って リングの紐を水平に引きながらネックより上でとめておいて 紐側をネックに落としてから、紐を周回させてリングを回せばいいのでは？ >後ほど、3Dで説明図を暇をみて作ってみたいと思います。 説明を聞いた限りでは、本体ネック部の曲率とリングの曲率は違う気がします。 ＞荷重によっては摩擦力だけで持ち上げることが出来ると私は考えている。 できますよ。lumiheartさんの補足にある逆キツツキのおもちゃが良い例。
補足
回答ありがとう そもそも私は鳴子こけしなるモノを知らなかったし仙台市鳴子町も知らんかった ↓は其の動画であるが工人という言葉も知らんぞw人工なら知ってるんだがw rheology性ねぇ・・・本問とは随分と違う気がしますが・・・ちごうとります。 http://cat-vnet.tv/movie/kotori/201310.html 上手く言えないwんだが、太いリング部は容易に抜き差しができるモノですが、 普通に繋がった糸で入れようとしても、入らないのですが静止画だけでは説明が 何とも難しいから、恐らく理解できないだろうと思う。其処がネック何だねw。 ３次元的なモデルもどきの図を作ってみた。これなら分かるだろうが・・・ 動画を作るようなスキル迄は残念ながら持っていないのが少し悔しい。。 1.のリングは容易に水平には出来ない(重力があるんだらぁＷ）・・・・・ 赤い紐でリングを釣り上げると漁夫の理？で円錐本体をコジッて持ち上げられる 良くわからないのだが恐らく静止摩擦係数μ=0.43程度なければクビレ無しには 成立しないだろうから木製という材料で限定するならば摩擦力だけでは本構造で は現実的には難しいのかも知れません。。。少し考えたが面倒だしやめました。 逆キツツキとは少し違うように思える。自重を摩擦力で支えるだけであるだから 静止状態であれば、そのまま動かないであろう。これに振動なりを加えると棒の 支点反力が一瞬零になり、その間だけ落ち、また振動により其れを繰り返すだけ 所謂、静力学と動力学のコラボである。それの仲介者が振動源のバネであるとも 言えるのでしょうか。つまるところ、バネが無ければ玩具として成り立たないと 思われます。子供にも作れるが原理や心理を突き詰めて考えると難しいものです。
![その他([地域情報] 旅行・レジャー) イメージ](https://gazo.okwave.jp/okwave/spn/images/related_qa/c932_2_thumbnail_img_sm.png)
お礼
回答ありがとうございます。。。閉じなくて良かったです。 私の質問の最新追記：2015-03-22 17:58:25 に書きましたが、私は摩擦よりも「傾ぐ(かしぐ)」という表現が何ともピッタリ くるように更に考えを深めました。クサビで無ければ摩擦でも無いと思います。 今回は、結構突き詰めた感がありますけど、まぁ玄人解析者ではないからなぁ
補足
＞鉄の例では摩擦係数が０．８レベルまで上昇する、という論文 ＞・・・お気が向きましたらお待ちください 首を長くして楽しみに、閉じないで御待ち申し上げております。 私も仕事が忙しいです。馬車馬の如く働かされている気も致します。 技術論も勝負けを競うべきか？判りませんが技術が無ければ管理職は大変だ。 建築用摩擦六角ボルトでは摩擦面の静止摩擦係数を無μ=0.4以上と規定してる ＞技術論は勝ち負けにこだわると、間違った結論にたどりつく危険性があると僕は思います ・・・私も、まったく同感です。 『鋼のフレッチング摩耗の機構に関する研究』 http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/3095743 ・・・国会図書館デジタルコネクションから開けましたが、会員登録してないと 見られないのかも知れないがネット公開しているものであれば地方でも見られる とは驚いたと同時に田舎者というか井の中の蛙というのか少し恥しいです。 時間を作って↑のP311まで在るのですねぇ楽しみが増えました。ありがとう。 「D値と硬さを考慮したピッチング寿命と面圧強さの評価*」↓ http://mec.xjtu.edu.cn/sites/default/files/Lun_Wen_.pdf お礼に、この文献を目を皿にしてみたことがあり私も非常に興味があります。 自動車業界・・・“ネオトルカ”・・・流石当方より100年は進んでいます。 計算、楽しみに待ってます。