モノづくりと生体の力学Ⅰ、Ⅱ(材料力学)の関係 安全、安 全・安 心・快適な 心 な 作りたい形、色、肌触り(感性、心理学・・・) 意匠デザイン 意匠デザイン 作る技術、製品の性能(CAD、機械工学、力学・・・) 工業デザイン 製品 製 品 生体の力学Ⅰ、Ⅱ(材料力学) 壊れない製品の形、寸法、材料を決めるための技術 実際の製 実際の製品を解析する方法 品(複雑) (有限要素法)の基礎 大きいと C A B 1 本のはり(梁) 応力・ひずみ 壊れる について学ぶ 変形・たわみ 大きいと 不具合 ①はり全体について、吊り合い式 反力・反モーメントを求める ②仮想の切断面に生じる内力(力・モーメント)を吊り合い式を解いて求める。 FXA A FYA D MzD FXD FYD ③曲げモーメント M、せん断力 F の分布が求められる。 ④曲げ応力σ=M/Z を求める。(Z:断面係数)σ=Eεからひずみεを求める。 ⑤たわみの微分方程式に求めたモーメント M の式を代入して 2 回積分してたわみ y の式を求め る。 EI d2y M dx 2 ⑥積分定数を境界条件(x=0 でたわみ y=0 など)を考慮して積分定数を決める。 ⇒たわみの式を決定する。 ⑦たわみ y が最大になる時の座標値xの値を求める。 一般的には、関数が極値を取る条件(傾き dy 0 )から x の値を求め、x の値をたわみの式 dx に代入する。 片持ちはりの場合には、たわみが最大になる位置で、たわみが極値とならない。 傾きが正のときは、たわみはずうっと増加する。傾きが負の時は、たわみは減少する。 したがって、傾きが正のときは x の値が最大の位置で、たわみは最大となる。 傾きが負のときは、x の値が最小の位置で、たわみは最大となる。
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