1.概要
強度不足にとって、機械や部品が壊れる可能性があります。
使用中に壊れないよう、十分な強度を持つ設計をするためには、部品に対してかかる
力の種類を知り、それぞれに対して耐えられるように考えなければなりません。
2.部品強度種類
部品を設計する上で、部品のどの部分が最も壊れやすいのかを考え、
その防止策を考える必要があります。
下記に、代表的荷重の形式を示します。
どの部品にどのような形式の荷重が加わるのかを適切に判断することが重要です。
例として、次のような形式があります。
・応力集中
単純形状ではなく、溝や穴や段違い部などがあると局部的高い応力が加わり、部品が破損する。
・繰り返し荷重
荷重の強弱や有無が繰り返され、部品が破損する。
・クリープ
高温下において、物体に一定の応力を加えることで、時間とともに物体が変形する。
・座屈
薄い板や細長い物体は、ある一定の荷重を超えると、荷重方向とは異なる方向に折れ曲がり変形する。
3.許容応力と安全率の関係性
許容応力:許容できる最大応力
基準の強さ:破壊の限界
安全率:許容応力と基準強さの比率
安全率を大きく設定すればするほど、一般的に物は壊れにくくなります。
ただし、安全率を大きくしすぎると、部品の重量や製作コストが高くなります。
材料や製品が壊れない様、安全に使うために「安全率」という指標はとても大事なポイントとなります。
◎強度計算結果を用いて、実機で強度確認することも大事なポイントとなります。
ex.引張試験、圧縮試験、曲げ試験、剥離試験、衝撃試験、疲労試験、耐久試験など