質問: - m(x)/ei(x) y(x): xの点におけるたわみ量 x: 座標 m(x): xの点での曲げモーメント e:ばねの縦弾性係数 i(x):断面二次モーメント (1)板ばねの途中にr加工が施してある場合 集中荷重印加点 ↓ ⌒ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ( ←r加工 ↑ \ | \ ← 角度θ \ 固定端 上図は、板ばねの断面を表しております。 ばねの厚みは、固定端から集中荷重印加点まで一定で、 図の面に対して垂直な方向がバネの幅方向となります。 固定端からある距離を置いて角度θのr加工があります。 (2)板ばねの途中に「r加工」と「折れ曲げ加工」が施してある場合 集中荷重印加点 \| -┘ / 角度θ2-→ / ↓ / ⌒ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ←折れ曲げ加工 ( ←r加工 ↑ \ | \ ← 角度θ1 \ 固定端 (1)と同じく、板ばねの断面を表しております。 ばねの厚みは、固定端から集中荷重印加点まで一定で、 図の面に対して垂直な方向がバネの幅方向となります。 固定端からある距離を置いて角度θ1のr加工、ばね先端からある距離を 置いて角度θ2の折れ曲げ加工があります。 集中荷重印加の方向は、板ばね先端の面に対して垂直な方向に印加 します。 (1)と(2)のどちらも、式導出の考え方としては、下記のように考えれば良いのかちょっと判断がつきかねております。 r加工部と折れ曲げ部を直線相当と近似 集中荷重印加点 ↓ ↓ 固定端-------------------------- 基本的には、r加工部、折れ曲げ加工部を直線の片持ち梁形状に置き換えて、 たわみの計算を行う。 r部、折れ曲げ部がどのようにたわむかは、直線置き換え時のたわみ量(固定端からの距離をxとして、xの点でのたわみ量分だけ)、と同じように変化するとする、と考えておりますが、根拠が無く自信がありません。 ばね幅も変化するのですが、先ずは考え方を明確にするため、今回は一定として考えております。 宜しくお願いいたします。
回答: 小生も、仰るように,単純化すれば直線の片持ち梁形状に置き換えて、 撓みの計算を行っても目安の評価はできると思います。 ただし、荷重印加点から何点かポイントを取ってみますと判りますが、 ? モーメントは、r加工部より固定端側は減りますが、撓みは増加して いきます。 ? 折れ曲げ加工部は、断面が角度分大きくなります を多少でも考慮できる内容にすべきです。