アルミ板挿入アクリル材

FEM逆算†

(FEM-初等梁)/初等梁†

鋼板を挿入した方が集成材のみの場合よりも曲げたわみに対するせん断たわみの比率は大きくなる。 ただ、完全にぶっとおしてしまえば、せん断剛性が上がるので、 集成材のみよりもせん断たわみの比率は小さくなる。

逆算k(GA=GwA)†

20%程度であれば、GA=GwAとしておいた方が5/6に近くなるが、 鋼板が深くなりすぎると5/6から外れていく。

逆算k(GA=GwAw+GsAs)†

40%やぶっとおしたものに関しては、鋼板のせん断剛性が効いてくるので、 GA=GwAw+GsAsとした方が5/6に近い。 太短い方が5/6に近いのはせん断変形が大きくて誤差が小さいためか。

なぜこうなるかということに関しては、川原さんの下図が説明している。

アルミ挿入アクリルだと集成材に比べてせん断剛性が大きいのでGA=GwAw+GsAは初等梁とほとんど重なる。

つまり、GA=GwAは鋼板深さが25%ぐらいまでは良い近似になるが、鋼板深さが50%近いときは GA=GwAw+GsAsの方がいい。

曲げ試験(10.45kgf時たわみ)†

実寸†

アルミ材†

• &link(Hikari,http://www.osaka-hikari.co.jp/) co.,ltd. osaka, ユニホビー, 素材シリーズ: HA1046(1*400*600)

切断方法†

1mm程度のアルミ板であれば、アクリルカッターで 切り取り線に沿って両面に傷を付け、両側から0.2-0.3mm程度ずつ?削る。 1種類のアクリルカッターのみで削ると、溝が滑りやすくなって 削りかすが出なく(つまり削れなく)なってくるので、 細いアクリルカッターと太いアクリルカッターをときどき交換しながら削る。 まず片面をある程度 削ると、裏面になんとなく折り目っぽいものがうっすら 見えてくる。そしたら裏面にも傷をつける。 両面に傷を付けたら、ゆっくり折り曲げてみて簡単に折り曲がるようだったら、 丁寧に、ゆっくり最初は浅い角度で一方に折り曲げ、次に他方に折り曲げ、を 繰り返しながら少しずつ角度をつけていくと、そのうちポキッと折れる。

合成断面†

アクリル挿入バルサ材†

バルサの繊維方向ヤング率は木材なみで、アクリルの数倍あるので不適。 アルミ板挿入アクリル材の方が鋼板挿入集成材のモデルとしては適していそう。 アルミもアクリルも等方性で、引張試験をすればGも分かるし。

引張試験片†

アクリル†

• アクリルサンデー版IR001強化透明、アクリル樹脂 押出

  	幅	厚さ
  1ヶ所目	30.0	0.9
  2ヶ所目	29.9	1.0
  3ヶ所目	29.9	1.0
  4ヶ所目	30.0	1.0
  5ヶ所目	30.0	0.9
  平均値	29.9	0.9

• 断面積=26.91mm^2
• P kgf/26.91mm^2=P *9.8N/26.91(*10^{-3}m)^2=0.3642P MPa

ヤング率(GPa)†

• &link(メーカー公称値(曲げ),http://www.acrysunday.co.jp/products/date/01.html):3.2GPa

  1回目	3.593(はずれ値)
  2回目	3.235
  3回目	3.036

ポアソン比†

• 1回目最終横ひずみ/縦ひずみ=0.543
• 2回目最終横ひずみ/縦ひずみ=0.470
• 3回目最終横ひずみ/縦ひずみ=753/1632=0.461

• 2,3回目平均ヤング率: 3.14GPa
• 2,3回目平均ポアソン比: 0.466

ひずみゲージ†

• KYOWA: KL-6-120-A4
• &link(ゲージ率,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/zikken/#geezi): 1.86
• 補正係数: 2/1.86=1.075
• &link(生サプリ,http://www.i-tool.to/sapuri/)
• &link(皇潤,http://www.i-tool.to/kojun/)
• &link(ライスフォース,http://www.i-tool.to/rice/)
• &link(ラクトフェリン,http://www.i-tool.to/lacto/)

アルミ†

• 断面積=30.22mm^2
• P kgf/30.22mm^2=P *9.8N/30.22(*10^{-3}m)^2=0.3243P MPa

ヤング率†

ポアソン比†

• 1回目最終横ひずみ/縦ひずみ=0.281
• 2回目最終横ひずみ/縦ひずみ=0.324
• 3回目最終横ひずみ/縦ひずみ=0.330

• 2,3回目平均ヤング率: 73.2GPa
• 2,3回目平均ポアソン比: 0.327

ひずみゲージ†

• 東京測器LFLA-10-11
• ゲージ率:2.10
• 補正係数:2/2.1=0.9524

重り等†

• 重り載荷用フック:484g

U字ジャックル(重りフック取り付け具)†

• (株)八幡ねじ

  サイズ(mm)	荷重(kgf)
  6	30
  8	60
  9	110
  12	200

バルサ†

• &link(生サプリ,http://www.i-tool.to/sapuri/)
• &link(皇潤,http://www.i-tool.to/kojun/)
• &link(ライスフォース,http://www.i-tool.to/rice/)
• &link(ラクトフェリン,http://www.i-tool.to/lacto/)

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