菱形断面、アルミ冊子などの角材I型断面、建築に多いのかも知れない逆T型断面、普通のリブ両切り欠き円形断面、継ぎ手やキーに多い正六角形断面、いわゆるハニカム構造ってやつまとめ前回までで一通りはりに関する材料力学を説明してきた。(重ね合わせ法、組み合わせはり)また初心者でもわかる材料力学を順に学びたい人はこちらの索引からどうぞ今回は、はりのたわみを求めるのに必須な実際によく使う断面二次モーメントを紹介する。式を羅列するばかりでは意味がないので筆者が実際に出会った例をつけながら説明していこう。設計中に早見表的に使えると思うので良かったら使ってくれ。断面二次モーメントを自力のみで求める能力は必須ではないが意味は、理解しないとかなりまずい。忘れてしまった、もしくは、始めて見る人は、こちらを参照して意味を理解して欲しい。断面二次モーメントってなんだ?(はり、梁、曲げ応力、断面一次モーメント)また本記事で紹介する断面二次モーメントは今までの説明で全て求めることが可能である。断面二次モーメントを求める。(断面一次モーメント、断面二次モーメント)もし暇だったり腕試しや学生諸君は、自分で一度、求めておくと理解が進むと思う。$これは基本形なので使用例もくそもない。$使用例の代表例は軸に荷重がかかる場合の代表。筆者の専門のエンジンで言えばピストンピン、クランクピンなど多数。円形断面から中空部分を抜いただけ。これの使用例は重さを気にするある程度大きい機械の軸はほとんど中空になっている。ただの丸棒の軸を見たことはほとんどない。これはホームセンターとかで普通に売っている角材だ。機械設計だとリブの先端の形状を菱形にして断面二次モーメントを稼ぐ。後で説明するが鋳造で部品を作る場合に非常に成型性がよく金型も長持ちする形状になる。$角材の応用まあこれもホームセンターでよく売っている角材の一つだ。実際の機械設計では自動車のフレームなどに使う。筆者の専門ではコンロッドの断面形状として採用することがある。普通に剛性メンバーとしてよく使う。角材の発展系まあこれもホームセンターでよく売っている角材の一つだ。設計でも普通のリブの断面の一種だ。このリブがあるとあまり芸がないなと感じてしまう残念な形の印象がある。周囲の状況によってどうしてもこの断面しか入らない時は、仕方がない。これは結構、重要な断面だ。使い所は軸と軸を繋ぐときに継ぎ手として使う(オルダム継ぎ手)。この手の回転力を伝える基本形の一つ。他には物体に軸を通す構造の時に軸と物体の位置を保つために廻り止めをつける。軸と物体の一部に凹形状の溝を加工して隙間に切ったかまぼこみたいな物体を無理やり入れる。これをキーというのだがその代表の半月キーがこの断面。強い断面これが有名なハニカム構造の断面である。筆者は厚みが大きく取れるリブの断面形状でよく利用する。この形はかなり好きだ。鋳造で作る部品で幅が小さいリブだとこの形状が正確に成型できないことがあるのでよく考えて使わないと、ただの四角断面の隅にRをつけただけの形になって意味がなくなるので注意が必要だ。まとめよほど特殊なことをするかとんでもない素晴らしい断面形状が思いつく以外の断面二次モーメントはこれで求まると思う。実際には図心を通る軸がはりの中立にならないことが多いが平行軸の定理を使えば簡単に求まる。断面二次モーメントを求める。(断面一次モーメント、断面二次モーメント)また多少、複雑な断面でも一つ一つバラしていけばここで紹介した断面の組み合わせになることが多いはずだ。後は組み合わせで(足したり引いたり)で求まるので是非、挑戦して欲しい。昨今ではシミレーションで求めてしまうことが多いと思うがレイアウトやスケッチ段階でどんな断面が良いのかは、人間が判断するしかないので知っておいて損はない。次回は、代表的なはりのたわみの早見表を紹介する。(はりの実際の使用例)基本的に参考書などはないが一応、筆者が使っている教科書を紹介する。これに沿って解説しているので一緒に読めば理解が深まるかもしれない。リンクまた、ここで一つ、機械設計で必要な本があるので紹介しよう。言って中身は不親切極まりないのだがちょっと忘れた時に辞書みたいに使える。一応、このブログを見てくれれば内容が理解できるようになって使いこなせるはずだ。使う規格が載っているので重宝する。今回、紹介した以上の種類の断面二次モーメントが記載されている。多くの人が持っていると思うがない人はちょっとお高いが是非、買ってくれ。この本は中古で買うことが多いと思うのだがなるべくなら表面粗さが新JIS対応のものが良い。リンク話は、変わるが筆者も利用していたエンジニア転職サービスを紹介させていただく(筆者は、この会社のおかげでいくつか内定をいただいたことがたくさんある)。数ある転職サービスの中でもエンジニア界隈に一番、詳しい情報を持っている会社だ。登録だけなら無料だし面倒な職務経歴書も必要ない。登録だけをしてから、よさそうな求人を見つけてから職務経歴書を書いて挑戦できる。担当者がついて緻密なフォローをしてくれるしメイテックネクストさんとの面談も時間がなければ電話やリモートで対応してくれる。日本の転職サイトでは例外なほど知識があり機械、電気(弱電、強電)、情報、通信などで担当者が分けられている。エンジニアとしてステップアップするなら超おすすめだ。機械設計では基本になる本が一般にあまり出回っていない上に高価で廃盤も多い。機械設計では規格を日常的に確認するのでタブレットやスマホだと使いにくい面もあって手持ちの本があることが望ましい(筆者がオッサンなだけか?)。ほとんどの企業が気密の観点から個人のスマホ、タブレットの持ち込みは難しく、全員にスマホ、タブレットを配る余裕もないと思うので本で持っているのが唯一の手段だったりする(ノートパソコンやCADマシンはあるけど検索、閲覧には使いづらい)。本屋から始まっただけあってアマゾンは貴重な本の在庫や廃盤の本の中古が豊富にある。アマゾンプライムだとポイントも付くのがありがたい(本の値引きは基本的にない)。プライム会員になると月500円で年間会員だと4900円ほどコストが掛かるがポイント還元や送料無料を考えるとお得になることが多い。気になる人は無料会員から体験してほしい。プライム無料体験はこちら!!この記事タイトルとURLをコピーTwitterShareこの記事を書いた人kazubara輸送機器メーカーでの元エンジン設計者。15年の職務経験から機械設計知識を伝道します。職歴を活かしてエアソフトガンをエンジニアリング視点で考察して行きます。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。前回は破壊を包括する理論について説明してきた。今回は前回の熱応力での最後の案内の通り円環応力と簡単なトラスについて説明していく。今回から新シリーズの初心者でもわかる材料力学を開始する(今までシリーズだったのか?)。最初に材料力学の基本中の基本である応力の説明をする。棒の自重による変形と遠心力による変形(平等強さの棒、プロペラの応力、回転体の応力)l前回までで材料力学の破壊まで説明して一通りの材料力学の全体を説明してきた。考え方に重点を置いて説明してきたつもりだ。(はりの実際の使用例)kazubara輸送機器メーカーでの元エンジン設計者。15年の職務経験から機械設計知識を伝道します。職歴を活かしてエアソフトガンをエンジニアリング視点で考察して行きます。P320)5電動ガンにMOSFETを付けてみる、ついでにヒューズとT型コネクタも付けてみる。