加えた力と異なる方向に変位が・・

xy面上に薄い平板を考えます。その平板の上面(z軸に正の面)の任意の点に向かって集中するような荷重をxy面に水平な方向にのみ与えたとき、z軸方向に大きな変位が発生する理由を教えてください。イメージ的には理解できるのですが、理論的に説明できません。

No.3 ベストアンサー 回答者： 12m24 回答日時： 2004/07/12 17:54

　こちらも説明の仕方が悪かったようで。

　中心とは、板の板厚方向の中心です。ですので、上面のみに力が作用すると、

　　←←←
□□□□□□□□□□□
■■■■■■■■■■■
□□□□□□□□□□□

■：中心

と言うようになって、これを力のかかっている部分だけ取り出すと、

←←←
□□□
■■■
□□□

と言うようになるので、力が釣り合うために、

←←←
□□□
■■■
□□□
→→→

と言う反対方向にも同じ力が発生しています。このためいたが少し回転して、z方向の変位となっているのです。

この回答へのお礼

詳しい説明ありがとうございます。とても参考になりました。

お礼日時：2004/07/12 19:14

No.4 回答者： FM-8 回答日時： 2004/07/12 18:12

たぶん，みなさんご指摘のモーメントによる曲げなんだろうと思います．

もう一つの可能性としては，
「座屈」
というのがあります．

しかし，これは，圧縮方向にかけた場合ですし，
つまり，　　 >-------<

座屈解析でないと出ないと思いますね．

とはいっても，
実際に問題になるのは，座屈じゃないですかね．
倍率もすごく大きいです．

この回答へのお礼

ありがとうございます。座屈についての知識がありませんでしたので、是非調べて見たいと思います。参考になりました。

お礼日時：2004/07/12 19:15

No.2 回答者： 12m24 回答日時： 2004/07/12 16:48

　モーメントによる曲げ効果のためです。

　xy面に平行に力を作用させたとき、板厚のため、力をかけている点が板の中心からずれ、力をかけた方向に回る、力のモーメントが発生します。
　このため、Z方向に変位が生じます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。質問の仕方が悪かったと思いますが、力は板の上面にのみ作用させています。ということはもともと力点が板の中心からずれていたためモーメントが生じたということですね。

お礼日時：2004/07/12 17:04

No.1 回答者： foobar 回答日時： 2004/07/12 16:44

薄板の上面に伸び(もしくは縮み)が出て、

(下面には上面ほどの変形が起きずに)
曲げが起きる
という状況でしょうか?

上面のみを水平に力を印加しているので、薄板断面内で変形量に差が出て曲げが起きる というだけではダメなのでしょうか。

この回答への補足

シミュレーションした結果、下面にも上面と同等の変位量が生じていました。若干下面の方が変化が小さかったためその差がでたのでしょうか。

補足日時：2004/07/12 16:57