y z P Q

計算力学及び同演習
演習
演習 〔演習( 〆切)〕下に示すような,せん断弾性係数 の等方線形弾性材料から
なる中空断面のはりについて以下の問いに答えなさい.なお,この断面の外径と内径はそれ
ぞれ Ö
,Ö とする.また,このはりの中立軸は Ü 軸に一致し,断面二次モー
メントは次式で与えられるものとする.
Á
Ö
Ö
ここで, は円周率である.なお,解答には分数および円周率
の記号を用いてもよい.
y
P
ri
ro
z
Q
が作用して,図中の点 に Ü 軸方
向の最大引張応力が生じた.この応力を の単位で答えなさい.
この断面に Þ 軸周りの曲げモーメント
上記 の応力状態にある断面に,軸力( Ü 軸方向負荷)が作用して点 の最大引張応
力が に変化した.このときに作用した軸力を の単位で求めなさい.
このはりの断面にトルク Ì Ö Ò が作用するとき,点 における
ÝÞ 面内の最大工学せん断ひずみ ÝÞ を求めなさい.なお,Ì が与えられるときの ÝÞ 面
内での最大せん断応力は
ÝÞ
Ì
Ö
である.ここで,Ò
Ò
Ö
Ö
である.
この断面内で同時に上記の問い の状態になるとき,図中の点 における応
力テンソルの成分を の行列表記で与えなさい.
上記 の応力状態について,最大,中間,最小主応力を求めなさい.
上記 の応力状態のとき, の等価応力を求めなさい.