Ⅳ.座屈解析

座屈解析

 細い棒に軸方向の圧縮力を加え、力を次第に増大させると棒は突然曲げ変形を起こし、外圧力に対する支持能力も激減する。これを座屈現象と呼んでいる。

 

座屈荷重:Pcr=π2EI/ℓ2 

crはcritical(限界)の略であり、Pcrで座屈荷重を表示する。

長さℓ、断面積A、断面二次モーメントI、ヤング係数E

 

例題として、ℓ=100cm、断面積A=3cm×3cm、I=6.75、E=2100000として、

解析モデルを制作し、手計算と解析結果を比較する。

 

オイラーの式による座屈荷重

 Pcr=π2EI/ℓ2

   =Pcr=π2×2100000×6.75/1002=13990.16 ————- ①

 

 

解析モデル1:ビーム材モデル

拘束条件:12346、柱頭、1246支持

(1:X方向、2:Y方向、3:Z方向、

     4:X方向回転、5:Y方向回転、6:Z方向回転)

荷重条件:柱頭-1000kgf

 

解析結果

 

解析結果は荷重(1000kgf)の13.95816にて座屈することを示している。

Pcr=13.95816×1000=13958.16 —————— ②

①≒②となっている。

 

解析モデル2(プレート材モデル)

拘束条件:12346、柱頭、12支持

(1:X方向、2:Y方向、3:Z方向、

     4:X方向回転、5:Y方向回転、6:Z方向回転)

荷重条件:柱頭-1000kgf

 

解析結果

解析結果は荷重(1000kgf)の13.99187にて座屈することを示している。

Pcr=13.99187×1000=13991.87 —————— ③

 

①≒③となっている。

 

①≒②≒③

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