構造解析による強度計算の例 (鉄骨構造の柱と梁の接合部)
・角パイプの柱にI型鋼の梁を接合する構造を比較しました。
・I型鋼を角パイプに直接溶接する構造では溶接面が大きく歪んで応力も高くなります。しかしダイヤフラム構造にすれば接合部の剛性が上がり、応力が大巾に低減されます。
強度計算の結果がとても理解し易い！
構造解析の変形と応力のアニメーションは応力発生のメカニズムが直感的に理解でき、対策案の検討も容易です。
あなたの困っていることは何ですか？
現行製品の不具合対策をしたい
・強度不足（破壊）や剛性不足（撓み大）だが、対策案の事前評価をしたい
・座屈荷重を知りたいが、構造が複雑なので計算式がない
・疲労強度が不足しているが、評価方法が分からない
・共振しているので破壊しないか心配
・温度が高すぎるので熱応力が心配
・破壊荷重（耐荷重）を知り、安全率を把握したい
・破壊の原因を調査し、客先に報告しなければいけない
・変形が時間とともに増加する （クリープ現象）ので寿命が心配
設計案の事前評価をしたい
・開発新製品のために強度や剛性に確信がもてない （根拠のある設計にしたい）
・高価な金型部品や大量生産品なので設計変更前に効果を確認したい
・機械の小型化、軽量化が必要 （従来の感と度胸の設計では不可能）
・開発期間を短縮したい （設計・試作・実験の繰り返しでは目処が立たない）
強度計算書を客先から要求された
・構造が複雑なので耐震強度や耐風圧強度の計算式が全く分からない
・通常の建物ではないので強度計算（構造計算）をやれるところがない
あなたの問題を解決できるかも知れません。 お問い合わせください。
構造解析ならこんな問題が解決できます！
①静解析で
静荷重（集中荷重・圧力・遠心力・慣性力・強制変位・圧入・熱など）による構造体の変形量や強度（応力）の確認
②動解析で
共振する振動パターンと周波数の確認、動荷重（周期変動・時刻暦）に対する動的応答（変形量や強度）の確認
③熱伝導解析で
発熱源・熱伝達・輻射による構造体の温度分布の確認
構造解析ならこんな効果・メリットがあります！
・製品に詳しくない人でも計算結果がビジュアルなので理解しやすい（説得力がある）
・試作や実験の期間や費用を節約できる
・対策効果の定量的把握と構造特性の理解が深まる
・試作や実験（実測）ができない場合でも評価が可能
様々な分野の問題に対応できます
・M10ボルトで組み立てる仮設架台の天板に合計2000kgの荷重を掛けた時の最大応力は、ボルトの締付け荷重によって角パイプが大きく変形してボルト穴周辺部が404N/mm^2と鋼材の短期許容応力(235N/mm^2)を超えていた。
-W500.jpg)
・水平震度1.5相当の荷重を奥行（X）方向および左右（Y）方向方向に設定し、耐震強度を確認した。
・奥行（X）方向の地震荷重によりタンク横の柱がX方向に倒れて柱・梁・方杖の成すXZ面がせん断変形している。方杖の応力は鋼材の許容応力を超えているので対策が必要。
・X方向の地震荷重により上階段が固定される3階の踊り場側のボルト穴周辺部の応力が鋼材の許容応力を超えており対策が必要。
・構造用合板とヒノキ角材からなる三角形パネルで構成される木造ドームハウス(直径8.2m、高さ4.8m)の積雪・風・地震の荷重に対する強度を計算しました。
・構造用合板、ヒノキ角材、締結ボルトおよび木ネジの強度は問題ないことを確認できました。
・仮設足場などに使う単管パイプ構造のクランプの締結ボルトに軸力を掛け、さらに横パイプに下向き荷重を加えました。
・縦パイプ側のクランプにはモーメントが掛かるので開閉金具のヒンジ近く（上側）に高い応力範囲が現れるのが分かります。
・SUSフレキ管をマンドレルで90°まで曲げ、その後除荷することでスプリングバックを考慮した加工形状を弾塑性解析により確認した。
・除荷終了時点でフレキ管の外側に高い残留応力があり、6°の戻り（スプリングバック）が発生する。
・レバーが開いた状態から閉め終わるまでの過程を計算し、レバー荷重と応力の変化を確認した。
・レバーがほぼ水平の位置でレバー荷重と部材応力はピークとなる。
・スクロールコンプレッサの構成部品の中でも特に重要な旋回スクロールのガス圧による変形と応力を確認した。
・下図の旋回位置では特に渦巻終端の鏡板との境界部の応力が高くなる。
・2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震により街路灯の挙動を評価しました。
・最大応力は67.0秒後にポールのリブ周辺が263MPaとなっていることを確認できました。
・過渡応答解析なら、地震のように時間的に変化する外力に対する応答をみることができます。
機構解析も可能です！
運動する構造体の強度を構造解析で評価する場合、構造体に作用する荷重を見積もる必要があります。エンジンのピストンなどは内燃機関の書籍に作用荷重の理論式がありますが、多くの機構は理論式が不明です。
機構解析は部品間の連結状態を考慮して、夫々の部品に働く力を時刻歴で求めることができ、この力を構造解析モデルに負荷すれば運動中の部品の強度を確認することができるようになります。
