軸力計算機

軸力に関する背景

軸力は、パイプライン、シリンダー、柱などの構造物に対する内部または外部圧力の影響を評価する際に、工学でよく見られます。これらの力を理解することは、安全で効率的な構造物を設計するのに役立ちます。

計算式

軸力を計算する式は次のとおりです。

\[ AF = P \cdot \frac{\pi \cdot d^2}{4} \]

ここで、

• \(AF\) は軸力（ポンド力（lb-f））、
• \(P\) は内部圧力（平方インチあたりのポンド（lbs/in²））、
• \(d\) はシリンダーの内径（インチ）です。

計算例

シリンダーの内部圧力が 150 lbs/in²、内径が 10 インチであるとします。軸力は次のように計算できます。

\[ AF = 150 \cdot \frac{\pi \cdot 10^2}{4} \approx 11781.0216 \, \text{lb-f} \]

重要性と用途

軸力は、構造物が内部および外部圧力に安全に耐えられるかどうかを判断するのに役立ちます。これは、圧力容器、パイプライン、ボールねじや円筒形シェルなどの機械部品の設計において重要です。

よくある質問

1. 軸力は常に引張力ですか？

• いいえ、軸力は引張力（構造物を引っ張る）でも圧縮力（構造物を圧縮する）でもかまいません。

2. 軸力の計算に内径を使用するのはなぜですか？

• 内径は、内部圧力が作用する表面積を決定し、軸力の計算に影響を与えます。

3. この式は、その他の加圧構造物に使用できますか？

• はい、この式は、パイプ、タンク、圧力容器などの円筒形構造物だけでなく、軸荷重を受ける構造部品にも適用できます。

4. 軸力の計算ではどのような単位が使用されますか？

• この式では、通常、軸力にはポンド力（lb-f）、圧力には平方インチあたりのポンド（lbs/in²）、直径にはインチが使用されます。