中実丸棒の応力解析をしたいのですがよくわかりません。 一端を完全固定し逆端をね...

中実丸棒の応力解析をしたいのですがよくわかりません。

一端を完全固定し逆端をねじるのですが荷重と拘束の条件の与え方がよくわかりません。

（MSC.Marc Mentatというソフトを使用しています。）

中実丸棒の一端を固定し他端にトルクを加えた場合、

この丸棒にはせん断応力を生じます。



トルクをT[Nm]、ねじり断面係数をZp[m^3]、直径をD[m]とすれば、

最大せん断応力τ[N/m^2]は丸棒の表面に生じます。

τ=T/Zp=16T/(πD^3) [N/m^2]



詳細は機械工学便覧、材料力学などをご覧頂くのがよいと思いますが、

丸棒、ねじりで検索すれば参考になるサイトが沢山あると思います。



なお、MSCを使う場合でも考え方は同じです。

一端の変移を0にして、他端にトルクを加えてください。





補足について

質問には中実丸棒は関係が無く、プリプロセッサMentatで拘束条件と荷重条件の与え方を知りたいということですね。それならマニュアルを読めば済むことだと思いますが、設定例を示しておきます。



メインメニュー [BOUNDARY CONDITIONS] → [MECHANICAL]



拘束条件（x方向を固定する場合）

[NEW]→[NAME] 固有の名前を与えます。

fix_x <R>

[FIXED DISPLACEMENT]→ [ON](X DISPLACE) → [OK]

[ADD](NODES)

→ <ML>ドラッグでノードを囲んでください。

→ <MR>



荷重条件（エッジに圧力を加える場合）

[NEW]→[NAME] 固有の名前を与えます。

ed_load <R>

[EDGE LOAD]→ [PRESSURE]

-1 <R> → [OK]

[ADD](EDGES)

→ <ML>ドラッグでエッジを囲んでください。

→ <MR>



→ [RETURN]

[ID BOUNDARY CONDS] 設定を確認してください。

中実丸棒に単にトルクを掛けるだけだったら、解析ソフトなんか使わなくても、電卓さえあればチャチャと正確な計算ができる。

なんで解析ソフトを使う必要があるの？