片持ちはり(集中荷重-応力)
たわみだけでは寂しいので、応力を計算例として追加する。
1、先ずはMapleによる理論解の計算。肩持ちばりの形状や係数等は前回のジャーナルの1〜5までを参考にして欲しい。今回は6以降記載する。
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はりの長手方向xの応力は、はりの上(H/2)で引張応力、はりの下(-H/2)では圧縮応力となり、xの一次関数で表される。
2、次はFlexPDEによるFEM解
はりの上(H/2)の応力を、コンター図とカーブで出力したものを下に載せる。
コンター図の方は右側のカラースケールを参照。固定側で約1.4*10^8N/m2であることが判る。自由端に行くにつれて下がっている。
このはりの中心線(x=0,y=0,z=H/2=10/1000)〜(x=150/1000,y=0,z=H/2=10/1000)に渡って応力値をカーブにしたものがその下の図だ。固定部では安定していないが、xの一次関数的に下がり、自由端ではゼロになっている。
codeは前回のジャーナルを参考にして欲しい。
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3、これで、複数のソフトウェアで、たわみと応力が同じである事が確認できた。よしよしかな。
最後に参考文献を挙げる。
JSMEテキストシリーズ「材料力学」、手頃な値段で、図が多く重宝している。
