kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。>>>ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?なんか、日本語が変ですね。「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」ということですか?・・・であるとして、回答します。縦横XYの断面二次モーメント値からねじり剛性係数、またはそれに相等するねじり変形しにくさを表す数値を出す方法を探しています。いつくかある断面形状のねじり強さの比率を知りたいのです。単純にXYの断面二次モーメント値をかけ算して、その値の比率で判断していいものでしょうか?具体的には乗り物のフレームを設計して、すでに一度専用のパイプを試作しました。予想以上に強かったので断面を小さくして軽量化を図りたいのですが、一体どれくらい落としてよいものか判断がつかないのです。結局は当てずっぽうなのですが、最初のものに比較して何%ダウンという指標があれば有力な判断材料となります。Aベストアンサーまず、ねじりの剛性係数をGJとします。GJの定義があいまいなので、明確にしておきましょう。長さLの一様断面の棒を、トルクTで捩じった場合の回転角をθとします。・・・(1)と書けます。ここで、G:横弾性係数J:捩り断面2次モーメントです。このとき、GJが、捩りの剛性係数になります。・・・(2)で定義されます。断面形状が上記以外の場合でも、棒の断面の両端面が変形後も平面となるように拘束されている場合(全周溶接などによって)には、Jはやはり式(2)で定義できます。今の質問の構造の場合、フレームと書いていらっしゃるので、棒の両端面はしっかりと拘束されていると思われ、式(2)が適用できます。これがあなたの質問に対する直接の回答となります。以上のほか、棒の断面の両端面が変形後も平面となるように拘束されていない場合のケースについて補足説明しておきます。棒を両手で握って捩ると、断面が円でない場合には、両端面が変形後は軸方向に波打った形状となって、平面とはなりません。(この現象が顕著に現れる例としては、紙を丸めて筒状にして捩った場合があげられます。)このような捩りの状態を「サン・ブナンの捩り」と呼びます。断面が長方形の棒を、両端を溶接せず、補助金具などを用いて、他の部材にねじ止めしているような場合には、このサン・ブナンの捩りが発生しやすくなります。・・・(3)となってしまうことです。この場合の取り扱い方については、一般の材料力学の本はごまかしているのが普通です。あなたの場合、「予想以上に強かった」と書かれているので、サン・ブナンの捩りの状態ではなく、両端面がガッシリと他部材に溶接されているケースと推測しています。ねじりの剛性係数をGJとします。GJの定義があいまいなので、明確にしておきましょう。長さLの一様断面の棒を、トルクTで捩じった場合の回転角をθとします。・・・(1)と書けます。ここで、G:横弾性係数J:捩り断面2次モーメントです。このとき、GJが、捩りの剛性係数になります。・・・(2)で定義されます。断面形状が上記以外の場合でも、棒の断...続きを読む他の回答も見るQ鋼材のせん断強度√3の意味について鋼材のせん断強度だけF/1.5√3と√3が係数として掛かってます。他の、圧縮・引張・曲げには√3の係数はかかりません。基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。剪断ひずみエネルギー説があります。σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)であらわすことが出来ます。σ3=0・・・(2)とする事ができます。σ1=(-σ2)=τ・・・(3)と置けます。σy^2=3τ^2・・・(4)となります。(4)を変形してτ=σy/(√3)となります。√3は、vonMisesの剪断ひずみエネルギー説に基づいた降伏理論によって導かれた数値です。基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。剪断ひずみエネルギー説があります。σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)であらわすことが出来ます。試験問題の語句説明で、「マックスウェルの相反定理」が出てきたのですが、どうしてもわかりません。本質を理解できなくてもいいのですが、簡単に説明すると、どういうものなのでしょうか?誰か教えてください、お願いします。B点|-----○-------○A点に外力(P)を作用させたときに(B)点が(δB)撓んだとします。外力P|-------------○|撓みδAこのとき、δA=δBになる。・・・ということです。Inc.Q質問する(無料)Q&A検索goo検索gooIDで新規登録・ログイン新規登録する(無料)会員の方はこちら外部サービスのアカウントで新規登録・ログインYahoo!で新規登録・ログインGoogleで新規登録・ログインTwitterで新規登録・ログインFacebookで新規登録・ログインdアカウントで新規登録・ログイン※各種外部サービスのアカウントをお持ちの方はこちらから簡単に登録できます。お客様の許可なしに外部サービスに投稿することはございませんのでご安心ください。会員でない方、会員になるとあなたも質問や回答ができるようになります!!親切・丁寧な回答が集まる場30分以内に回答がもらえ回答数は平均3件!匿名(ニックネーム)での投稿なので。