SS-V:1160 溝付きシャフトの応力集中

テスト番号 VS17 溝付きシャフトの応力集中を求めます。

定義

Figure 1.


シャフトの一端は固定されます。もう一方の端には98125N・mmの曲げモーメントが与えられます。曲げ応力は、以下の式で1 MPaとして計算されます。
σ 0 =Mc/l MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaae4WdmaaBa aaleaacaqGWaaabeaakiaaykW7caqG9aGaaGPaVlaab2eacaqGJbGa ae4laiaabYgaaaa@3F52@
ここで、
c MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaae4yaaaa@36D9@
d/2
l MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaaeiBaaaa@36E2@
πd4/64
単位はSIです。
モデルのパラメータは以下の通りです:
パラメータ
r
25mm
D
150mm
d
100mm
r/d
0.25
D/d
1.5

結果

以下の表は、応力の結果をまとめたものです。
理論1 SimSolid %差異
σ y MathType@MTEF@5@5@+= feaahqart1ev3aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaae4WdmaaBa aaleaacaqG5baabeaaaaa@3864@ 曲げ応力 [MPa] 1.5 1.5 NIL
1 Page 1030 , Shigley’s Mechanical Engineering Design, Ninth Edition, Richard G Budynass and J. Keith Nisbett