2017年10月31日火曜日

地上の物体への衝撃の影響

地上の構築物への衝撃の影響を記載した文献の抽出。通常の状態では衝撃時の荷重は打撃力のほぼ2倍強であることが想定される。

円環体の慣性モーメント




ドーナツ形状の回転軸に対応した慣性モーメント

2017年10月30日月曜日

円環体の外圧による座屈荷重

円環体に作用する外圧による座屈荷重(海中に沈めたイメージでの座屈荷重)


出典:https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19670025328.pdf

ほとんど理解できてないので、紹介だけにとどめます。
円環体に外圧が作用するとき、座屈が生ずる荷重が存在するという事だけしか,小生は理解していません。

追記) 座屈とは材料の強度以下の力から破損する現象と考えた場合、円環体の板厚は通常の強度計算から算出するものと,小生は理解しています。




2017年10月28日土曜日

マグネシウム合金と純チタンのオイラー_ジョンソン線図


USAで公式に公開されているWebからダウンロードしたデータ。
このようなデータを使用する機会は先ずないと思うが記載しておきます。
出典:
http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf
(216~220ページ)

参考ページ
http://m-sudo.blogspot.jp/2017/10/blog-post_26.html

2017年10月27日金曜日

2017年10月26日木曜日

再掲:座屈荷重 オイラー_ジョンソンの式

今回はUSAのいくつかの文献に記載されている オイラー_ジョンソン線図の見方の紹介です。USAの場合単位系がポンド_インチであることと、アルミ合金、マグネシウム合金、チタン合金などのオイラー_ジョンソン線図をネット上で見かけるために、その見方の一助になるように掲載します。



参考
http://m-sudo.blogspot.jp/2010/06/blog-post_26.html

参考文献は下記
http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

2017年10月24日火曜日

再掲:BASE社のプラスチック関連設計データ集


BASF社のカタログより。カタログの入手は下記。
http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/kikaikougaku(PDF)/BASF_Desine_Solutions_Guide.pdf

樹脂成型品向け。板金にも適用は可能だが、樹脂特有の計算式もある。
もちろん、機械設計にも適用可能なデータも多い。

現在、WEBにはこのデータ集は見当たらない。探せば見つかるかもしれないが、上記リンクからダウンロード可能にしておきました。BASF社はドイツが本拠のISO規格圏に位置しています。

2017年10月23日月曜日

WEB紹介:空気圧縮機とポリトロープ過程

表題の件、空気圧縮機の性能の管理、保全に関して、貴重な見識が紹介されていたので紹介します。
http://skomo.o.oo7.jp/f28/hp28_17.htm
http://skomo.o.oo7.jp/index.htm (小森谷 進 氏のWebより)

工業用コンプレッサーの設置、活用を期される場合、是非一読を勧めます。工業用コンプレッサーは産業車両にもアタッチメントとして搭載されることがあります。
小森谷氏のWebには他にも機械設計に係る身には貴重なデータが多く提供されています。

2017年10月22日日曜日

楕円による補形部の重心、断面2次モーメント

1/4円の補形の場合は a=b として計算する記述が
記載されています。

長方形の内部楕円補形の重心。断面2次モーメントの式。
下図は既に別ページにて紹介済みのデータ。(上図とほぼ同じ結果になります。)

円、放物線などの補形のデータは別ページにて紹介済みですが、具体的な式は不明です。

参考:下図は放物線形の補形部の断面2次モーメント
式をみると長方形の場合と正方形の場合は式が異なります。同じ放物線でも曲線自体が全く異なる形状故、このような結果になるのでしょう。(円と楕円の関係とは全く異なることに留意)

2017年10月21日土曜日

機械工学系学生に向く基本的な材料力学マニュアル

機械工学関連の修習に困っている初心者向けの内容ですが、熟達者にとっても基本を確認するうえで適切な読み物です。
機械工学系学生に向く基本的な材料力学マニュアルの紹介。(平易な英文です。)
http://opus.ipfw.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1048&context=mcetid_facpubs

2017年10月20日金曜日

機械要素に関する注目すべきWEB:Danotes (英文:オーストラリア)

機械要素に関する工学説明のWEB。英文ですが、よくまとまっている内容です。10年ほど前、スプライン曲線のDXFデータ構築をこのページで見かけたが現在では見つからない。

http://www-mdp.eng.cam.ac.uk/web/library/enginfo/textbooks_dvd_only/DAN/intro/contents.html
画像はWebの中で記載されていたインボリュート歯車のかみ合いの様子。赤いラインは基礎円同士の接線。

実務用途というよりは機械要素設計のテキストとして読まれると効果があると思います。
他に最終章の有限要素法の解説(本文)が魅力的です。

2017年10月18日水曜日

再掲:断面2次モーメント、慣性2次モーメントのデータ集

標記の件、下記リンクからのダウンロードを推挙します。
http://m-sudo.blogspot.jp/2015/06/blog-post_63.htm
または
http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/274936.pdf#search='AD0274936'
上記は同一文献の詳解。上記リンクはUSA軍関連データから導入であることを示す。

http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/kikaisekkei_data/Danmen_2ji_mo-mennto.zip
特殊形状の断面2次モーメントデータ集。(正方形の円形抜き、放物線形抜き隅部形状の差異に注意すること)

下記は上記文献に抱合されていないデータを含んでいます。特に慣性2次モーメント。ダウンロード推奨。
http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/kikaisekkei_data//Danmen2jiMoment_KanseiMoment%20Ichiran.pdf

下記は平行移動、回転移動形状の断面モーメントの変換式。
http://m-sudo.blogspot.jp/2010/12/2.html
http://m-sudo.blogspot.jp/2010/12/3.html

下記は断面2次モーメントの算出法
http://m-sudo.blogspot.jp/2010/12/1.html


2017年10月17日火曜日

再掲:片側固定回転モーメント荷重



重要:この計算式の紹介として末端のたわみ角(θ)の算式が記載されている。

片側固定回転モーメント荷重は設計時見逃してしまいがちなチェック事項です。
穿孔ドリルで回転モーメントが作用していると、堀窄穴に曲がりが生ずる原因と考えられます。ロッドの毀損の原因かもしれません。ねじりには軸方向に対して横方向に曲げ作用が働くことを時には意識する必要があります。
http://m-sudo.blogspot.jp/2009/08/blog-post_8861.html

円柱その他の抗力抵抗係数

小森谷 進 氏のWEBより
http://skomo.o.oo7.jp/f28/hp28_htm63.
http://skomo.o.oo7.jp/f28/hp28.htm
流体の抗力抵抗と必要動力の計算式に関する記述があります。

当方がWebより蓄積した抗力抵抗係数の一覧は下記より
http://m-sudo.blogspot.jp/2013/07/blog-post_20.html
http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/kikaisekkei_data/Kouryoku_Teikou_Keisuu.pdf
http://m-sudo.blogspot.jp/2013/03/blog-post_10.html


2017年10月16日月曜日

書籍紹介:詳解 材料力学演習(上、下)


国内で刊行されている優れた参考書。問題の選定、解法の説明なども過不足ない。本書で気のついたこととして、段付き軸の座屈荷重の問題に対する解が中途半端であったこと。当時は何故だろう、と訝しい思いをしたが、おそらくは著者は正解を承知の上で、記載されなかったと、現在では思う。解は、解への入り口の重要な式を提示しているにとどまっている。段付き軸の座屈加重に関してはUSAでエネルギー法を利用した計算過程を記載した書籍があったが、たぶん、その記述は間違いという思いが強い。そして、本書の解への導きは{間違っていない}というのが第一感です。段付き軸の座屈係数は陰関数の形をとる感がしてならない。

再掲:4節リンク機構の関係式

http://m-sudo.blogspot.jp/2013/12/blog-post_15.html

4節リンク機構は実に応用の広い機構です。上記URLに表示されている動画のモーションは実施しようと思えば、ExcelVBAで構築は可能でしょう。クローラードリルの堀窄方向制御にこの機構が使用されていることに注目している方は少ないと思います。
(僅かな油圧シリンダのストロークで、90度以上の回転角を得る。)


2017年10月13日金曜日

再掲:公式:摩擦で受ける軸受けの負荷と動力損失

下記ページをご参考に。
すべり軸受けの摩擦と動力損失の計算式を記載しています。
http://m-sudo.blogspot.jp/2010/09/blog-post.htm
http://m-sudo.blogspot.jp/2009/05/blog-post_01.html

上記リンクの画像の文章は、いくら読み返しても迫力がある。そもそも「工学のための力学」というタイトルも凄い。国内から工学の参考書の勢いが無くなってから久しい。本ブログを始める前からこの現象が始まっていた。その頃、八王子駅前の某K書店で、洋書群の整理が始まっていた。今思えば、その頃すでに、工学書籍の退潮は始まっていた。USAではマグローヒルズ社の充実感が際立っていた。これは何だろう?

自動車用クラッチに関する計算式は下記。
http://m-sudo.blogspot.jp/2010/05/blog-post_9240.html
画像が小さいので拡大したデータは下記よりダウンロードしてください。
ダウンロードしたままでは小さいので、画像をマウスクリックしてください。
かなり大きく鮮明に読めます。
http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/gazou_data/Ensuikuratti.png

2017年10月12日木曜日

WEB紹介:絶滅危惧種 北極くま への深い洞察

地球温暖化の影響を受けて絶滅危惧種とされている北極くま(Polar Bear)について連日、連載されているWEBの紹介です。地域的にはロシアがベースですが、ロシアという地域の社会的な考察を交えながらの内容は読み応えがあり、分野を超えて、機械設計のトラブルの原因究明の手法にも参考になる内容です。
ロシアだけでなく、欧州、アメリカ大陸、日本ほか世界中の動物園に保護、飼育されている様子とその現状分析を通じて、日本国内の動物園の北極くま飼育管理への貧弱な様相に警鐘を鳴らしている内容には説得力があります。時間的な余裕があれば寄られることを推奨します。
http://urspolar.exblog.jp/i0/

2017年10月11日水曜日

再掲:湿潤(擬塑性)流体のレイノルズ数から摩擦係数、圧力損失を求める




ジュース、汚濁水などのレイノルズ数、管路抵抗などの参考になるデータ。
http://m-sudo.blogspot.jp/2012/11/blog-post_7261.html
本グラフの原典データはインターネットから取得したものですが、原本は当方のサーバーより消失。参考程度にご利用をお願いします。

2017年10月9日月曜日

歯形描画:歯形係数算出ソフト:Involute_Curve_3.1の現状と課題

Involute_Curve_3.1は一応の開発が完了したので、特徴と課題を記してみたい。今後の改良版が出された場合はInvolute_Curve_4.1とする予定。

Involute_Curve_3.1の特徴
1.正確な歯形描画をExcelの散布図を利用して描画(拡大図)
2.  AutoCAD_LTへ自動描画
3.かみ合い状態のコマ送り画像の描画。
4.  歯形は転位歯形、バックラッシのための円周歯厚削減歯形に対応。
5.  またぎ歯厚、オーバピン径許容値の算出。
6.最小歯数は8枚。条件によっては6枚歯数にも対応。
7.  AutoCAD_LTを利用することで3枚歯数にも対応。(CAD上でトリミング操作)
8.  歯形係数の算出。(JGMA,ISOの新規格に対応)
9.  転位歯形,円周歯厚削減歯形についても、歯形係数を算出。
10.転位歯形のホブ工具食い込み加工そのままの歯形形状の取得が可能。

留意点
1.  歯形係数に対しては、当初はJGMA,ISOの歯形係数の定義に沿って当方独自の算出を実施した。その場合の歯形係数をも算出している。これを改善しようとしたが、プログラムコードの修正が膨大なために断念。したがって、当方の開発経緯による算出値とJGMA,ISO規格準拠の計算式に準拠した算出値も平行に同時算出している。
2.  Involute平歯車が対応で、はすば歯車、内歯車には対応していない。

課題 Involute_Curve_4.1へ向けて。
1.  歯形係数の算出により、歯の曲げ強度計算の算出。
2.歯面強さの算出。

尚、Involute_Curve_3.1の操作マニュアルは下記よりダウンロード可能。
http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/kikaikougaku(PDF)/Involute_Curve_Op_manual_kaitei_Han.pdf
参考ページ
http://m-sudo.blogspot.jp/2017/08/blog-post_34.html

正式版の譲渡価格: ¥5,500

2017年10月8日日曜日

感想:TV時代劇 チャングムの誓い 他

最近、設計関連の事項がなかなか解決できず、勢い、TVを眺めるはめになる。だが、先日とても印象的なTV劇に出会った。チャングムの誓い。韓国の時代劇で、旧TV解像度の画像に係らず、とても強い印象が残った。今後に注目しよう。

そろそろこのブログも当方のプログラム作成能力の限界を痛感した時点で。このブログも閉じようと思うが、まだやり残していることに未練が残ることも事実です。
今後の設計関連の課題
1)Involute_Curve_3.1 の完全JGMA準拠化(ISO準拠化)
  上記、特に、歯厚削減歯形の歯形係数算出
  JGMAでもISOでも規定されていない。現時点では複合歯形係数の算出は完全に可能
  だが、従来の手法の残滓が残っている。(影響なきように処理済み)
2)長方形平板のたわみ計算範囲の拡大。(全周固定長方形板)
3)内歯車の歯形描画ソフトの作成、
当面はこれらに尽力する予定。

もう一つは、過去にITのWEbから収集した膨大な文献データの処理。著作権が絡むので悩ましいが、この背後には、国内の工学文献(書店販売書籍)の内容の乏しさが際立つ課題が残る。曲がり梁の断面係数、段付き軸、徐変断面軸の座屈強度、ぜネバ機構の強度計算 四角形平板のたわみとモーメント(級数解)など国内の書籍では見たためしがない。
どうすればよいのだろう。

検索窓の使い方

検索窓の使用法の例。
左上部の窓にキーワード(漢英数字一単語)を入力。Enter を押します。過去に投稿した参考ページが並びます。

機械設計に必須の計算:座屈強度の検証

座屈強度の計算は建築設計には必須だが,機械設計にも重要な計算技術である。現役の頃、同僚がブルドーザーのブレードのプッシュ(押し)シリンダーの設計製作を行い、結果は片方のシリンダーロッドが無残にもグニャリという言葉がピッタリなほど綺麗に曲がりくねった写真を見た経験がある。
原因は単純に負荷を2分割して計算した上で、座屈計算を知らなかったことに尽きるだろう。下記リンクをすべて参考にして欲しい。
http://m-sudo.blogspot.jp/2015/09/blog-post.html
http://m-sudo.blogspot.jp/2015/12/blog-post_25.html

上リンクに紹介されたデータは、過去に偶然Webから入手したデータだが、当方が確認したところ計算出力値について安全率2.5を加味することで十分に使用可能らしいという結果の報告を得ている。

2017年10月7日土曜日

平板のたわみ、モーメント計算ソフトの販売Web 森設計企画 Mori design office

平板のたわみ計算ソフト販売Webといえば下記URLがあります。
当方作成のソフトよりは、使い勝手がよさそうで、しかも安価です。
関心のある方はごらんください。級数計算を利用しているとのことで
計算精度にも安心が持てそうです。建築や一般機械設計レベルでは級数解
は2*2列の演算で十分ですが、もっと精密な機械などの用途にはお尋ねに
なるのがよいかと思います。

http://www.geocities.jp/moridesignoffice/plateScreen.html
http://www.geocities.jp/moridesignoffice/index.html

精密機器に影響する材料・形状特性

精密機器、宇宙衛星関連に関係しては温度変化に対応する設計データの概要を承知する必要があります。とりわけ基本的な事項には温度特性の影響を見逃せません。
下記データは縦弾性係数、ポアソン比、伸びの温度変化への影響です。
http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/kikaikougaku(PDF)/Kinzokuzairyou_no_OndoTokusei.pdf

http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/Excel2003_VBA_soft/Ondotokusei_a.zip

形状に関しては 曲がり梁の係数が大きな意味を持ちます。通常、曲がり梁などは、建築土木関係と関与の度合いが強いのですが、精密機器、宇宙関連機器ともなると、重量軽減の設計意図からも無視できない事項です。
下記データを参考に。
http://m-sudo.blogspot.jp/2013/03/blog-post_24.html

2017年10月6日金曜日

Excel_VBAを利用した楕円周長計算の精度限界

図は当方で作成した楕円周長の計算ソフト。
当方の現在の力量では精度に関しては下記が限界です。下記表示よりも精度面で優れたExcelVBAソフトが見つかるだろうか?我もと思われる方はソフト作成に取り組まれてはいかがでしょう。C++では有効数字22桁までの精度が記録された筈ですが。

小生のプログラムの精度限界
楕円の扁平状態が図で b/a の値が0.1の状態では有効桁数14桁が精度限界。
通常の工業用用途での楕円周長計算精度は有効精度15桁を確保しています。
また、手計算による周長計算精度は有効桁数5桁が限界と思われます。上図に記載された計算式は実用的ではありませんが、これでもここまで粗いのが現実です。上図の展開式は極めて特異で当方でITでデータを探しても n=6 までが見つかる程度です。

関連ページURL:
http://m-sudo.blogspot.jp/2015/08/binomial-factorials.html
http://m-sudo.blogspot.jp/2009/09/blog-post_22.html


2017年10月5日木曜日

ボルトの締付けカタログ SKF

過日、東日製作所(株)のねじの締付けに関するカタログを紹介したが、今回は、精密機器専門メーカーのSKF社のボルト締付けに関するカタログを紹介します。英文ですが、とても堅実な設計資料です。ダウンロードを推奨します。

題して Bolt-tightening Handbook

http://kartalrulman.com/UserFiles/katalog/skf-katalog/Mechatronic/Bolt-Tightening/365741185_1.pdf

東日製作所の紹介ページは下記。
http://m-sudo.blogspot.jp/2017/09/blog-post_18.html


再掲:長方形平板のたわみを求めるソフト

長方形平板(全周支持)のたわみ、応力を求めるソフトです。有償(\2000)で購入された方にはプログラムコード全面公開版とします。島分布荷重の場合はたわみのみ算出。
本ソフトの特徴は任意の位置のたわみ、応力の算出が可能なことです。

本ソフトの紹介は、今後も随時行います。

2017年10月4日水曜日

無償工学計算ソフト FreeMat

リンク機構などに重用されるという計算ソフトFreeMatのダウンロードの紹介です。
MatLabの無償版かどうかは不明ですが、当方、使用経験がないので紹介記事に留めておきます。必要な方は下記リンクよりダウンロードされてみてください。

http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1311/22/news007.html


再掲:自動車用タイヤの転がり抵抗に関するデータ

下図は自動車用タイヤの転がり抵抗を考察する上でのデータの例

上図データは下記リンクより入手可能にしておきました。自動車の燃費の削減へ向けた考察をまとめたデータ集です。(英文) 

2017年10月2日月曜日

再掲:原書紹介 Peterson's Stress Concentration Factors

USAだけでなく、ISO圏でも標準的なデータとして利用されている応力集中係数のデータ集。個人ではなく、企業の蔵書として購入を勧めます。


参考Web
http://m-sudo.blogspot.jp/2015/06/pitersons-stress-concentration-factors.html

グラフは方眼付きで利用しやすい。
データの由来の式も表示されていたりする。


2017年10月1日日曜日

再掲:曲がり梁の断面緒量と最新の計算式

下記URL参照
http://m-sudo.blogspot.jp/2013/03/blog-post_24.html

参考文献:[Walter_D._Pilkey]_Formulas_for_Stress,_Strain,_and Structural      Matricses
     : [Arther P.Boresi]  Advanced Mechanics Of Materials

上記2冊はAmazonで検索するとHitする。Pilkey博士の著作は Petersonの応力に関する書籍とともにすごい内容を含んでいる。国内にこの著作の肉薄する書籍が見つからないのは残念に思う。Boresi博士の著作も大変ユニークな記述が目に付く。企業の設計関連費用で購入するべき著作と思う。


ラグランジェの補間多項式のExcelVBAソフト

まだExcelがなくて、表計算といえばマルチプランの時代で、まだZ80で機械語の学習をしていた頃、多数の実験データ群の関数化の手段がないか探していて、この補間多項式の理論に出会った。当時この手法をよく理解できないまま、現在は最小二乗法を利用するに至っているが、小森谷 進様 のWebに表題の記事があったので紹介する。
http://skomo.o.oo7.jp/f20/hp20_11.htm
http://skomo.o.oo7.jp/index.htm
ここのページにExcelVBAソフトが紹介されているので関心をもたれる方にはダウンロードを勧めます。尚、Excelを使用する前は下記に紹介するフリーソフトを使用していた。

http://m-sudo.blogspot.jp/2008/06/blog-post_09.html
下記よりダウンロード可能。(Windows XPでも動作します。)
http://www.vector.co.jp/soft/dl/win95/edu/se173277.html