だるま

物体や構造物の挙動を理解する上で重要な要素として、「主応力」と「主せん断応力」があります。これらの指標は、応力状態を解析する際に不可欠な情報を提供し、材料の強度や耐久性を評価する上で重要な役割を果たします。この記事では、主応力と主せん断応力の概念や計算方法、そしてその重要性について詳しく解説します。 [toc] 1. 主応力（Principal Stresses）とは？ 主応力とは、物体内のある点において応力が最大となる方向と最小となる方向に発生する応力の値を指します。主応力は、物体が2次元の応力状態にあ ...

工学や物理学の領域において、物体に生じる力を理解するためには、'主応力'という概念が欠かせません。主応力は、物体に加えられる複雑な応力状態を、より単純な形で表現するための工夫です。これにより、素材の強度や耐久性、そして物体の挙動について予測を立てることが可能となります。 この記事では、初心者向けに主応力の基本的な概念から、その理論的背景、そして実際の応用までを解説します。 [toc] 初心者のための「主応力」の概念とその重要性 主応力とは、物体に作用する力が最大となる方向における応力のことを指します。これ ...

  ねじりに関する演習問題 [toc] トルクの計算 問題①：あるボルトを締めるために、長さが30cmのレンチを使って10Nの力を使います。この時、力とレンチの軸の間の角度は90度です。このときのトルクを求めてください。 ねじり応力の計算 問題②：ある円筒形の棒があり、その長さは1m、半径は10cmです。この棒にトルクが10Nmかけられたときのねじり応力を求めてください。ただし、断面二次モーメント \(J = \frac{\pi r^4}{2}\) とする。 ねじれ角の計算 問題③：同じ棒に対し ...

構造解析CAEは、現代の工学や製品開発において不可欠なシミュレーション手法です。このブログ記事では、構造解析CAEの基本的な概念から応用に至るまでの流れを解説します。最新の数値シミュレーション技術に触れながら、CAE解析がどのようにして物体の力学的な挙動を予測し、設計の最適化に役立つのかを詳細に紹介します。 CAEとは何か？ 構造解析CAE（Computer-Aided Engineering）は、物体の力学的な挙動を数値シミュレーションによって解析する手法です。CADデータから生成されたモデルを基に、物 ...

[toc]  たわみとたわみ角の計算・求め方 梁のたわみとたわみ角を計算するためには、梁の断面形状、材料の弾性係数、荷重の種類と分布などを考慮する必要があります。それらをもとに、梁のたわみを表す微分方程式を立て、その方程式を解くことでたわみを計算することができます。 たわみを\(v(x)\)としたとき、梁のたわみを表す微分方程式は以下のようになります。 \[EI \cdot v''''(x) = q(x)\] ここで、 \(EI\)は梁の曲げ剛性（\(E\)は材料のヤング係数、\(I\)は梁の断面二次モー ...

CAEソフトウェアは、エンジニアリングの設計・解析プロセスにおいて重要な役割を果たします。その中でも特に注目すべき機能がソルバー、プリプロセッサー、ポストプロセッサーです。本記事では、それぞれの機能を詳しく解説していきます。 ソルバーとは何か？基本原理と解析手法の紹介 ソルバーの役割とは？ ソルバーは、CAEソフトウェアにおいて解析計算を行う主要なモジュールです。物体やシステムの物理的な挙動を予測するための数学的な問題を解く役割を果たします。 ソルバーの基本原理とは？ ソルバーは、基本的に有限要素法や有限 ...