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ピンで拘束、完全拘束など拘束に種類があることを学びました。

しかし、拘束の仕方による違いがよくわかりません。
各拘束条件はどういったことを示しているのですか?

ご存知の方がいましたら、教えていただけないでしょうか?
よろしくお願いします。

教えて!goo グレード

A 回答 (3件)

 やはり構造力学の話として。



 棒が地面に垂直に接合される場合が、わかりやすいと思います。ふつうは(実用的には)3種類の接合(支点)を考えます。

  (a)接合部での鉛直変位は0(拘束),水平変位と回転変位フリー ⇒ ローラー
  (b)接合部での鉛直と水平変位は0(拘束),回転変位フリー ⇒ ピン(またはヒンジ)
  (c)接合部での鉛直,水平,回転変位が全て0(拘束) ⇒ 完全拘束(リジッドまたは剛結)

 (a),(b),(c)の結果、地盤反力として、以下が現れます。

  (a’)鉛直反力
  (b’)鉛直と水平反力
  (c’)鉛直と水平と(曲げ)モーメント反力

 (a’),(b’),(c’)が、棒(梁部材やトラス部材)が接合条件に応じて伝えうる力です。棒と棒の接合が、ローラー,ピン,剛結であっても同じです。構造力学(静力学)の中で、これらの拘束条件が使用されているのであれば、ホロノミックでスクレロノーマスな拘束です。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2011/06/26 01:39

以前の回答にもあったと思いますが、拘束にもホロノミックとノンホロノミックがあり、ホロノミック拘束は解析力学ではEBC(Essential Boundary Condition)とか呼ばれ座標と時間のみで示される拘束条件です。

それ以外はノンホロノミックでNBC(Natural Boundary Condition)と呼ばれる物に当たると思います(日本語の用句がわかりません。すみません)。

それが両者の違いで、有限要素法(重み付き残差とレイリー・リッツ法)ではNBCを完全に満たす事は出来ず(補完関数が解と同じ場合は満たす)弱として満たされますが、EBCは完全に満たされます。というか、満たすように解きます。まあ数学的には境界問題なのですから、両端がEBCであれば満たさないと始まりませんから…。NBCを満たす方法もあるかと思いますが、私は勉強不足ですので他の回答者さんから回答があればと思います。

まとめると、ピンと完全拘束の違いはEBCとNBCの違いであり、言い換えればホロノミックとノンホロノミックの違いではないでしょうか?
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2011/06/26 01:37

構造力学の話?


私はピンとリジッドと言ってるけど、普通はピン接合と剛接合というかな。ピンで拘束、完全拘束というのは初めて聞きました。
もし構造力学のことでなけれは、私が書いているのはハズシ。
でも、構造力学のことを言っているとすれは、その2種類だけ。

接合部が回転してよい構造がピン接合。接合部の角度が変わらないものが剛接合。
実際に設計するときは、梁のモーメントを柱に伝えるように設計してある仕口が剛接合。単にせん断力だけを伝えるように設計してあるのがピン接合です。

例えばH鋼の梁を接合する場合、ウェブプレートだけをボルトで止めていたりするのがピン接合。この梁は単純梁の公式で解けます。ポルトが2本以上さしてあれば回転しませんが、この仕口はモーメントを伝えるとはみなしません。実際、この仕口は剛接合の仕口として働きません。
ウェブもフランジも溶接してとめてあったりするのが剛接合。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2011/06/26 01:37

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