せん断ピン応力と加重面積応力計算機

ピンせん断応力と接合圧力は、機械アセンブリと構造設計において重要なパラメーターです。これらによる指標により、技術者は力が加わっても構成要素が破損せずに耐えられることを確認できます。

歴史的背景

ピンせん断応力と接合圧力の概念は何世紀にもわたって機械工学と設計の分野に不可欠でした。それらは、力が結合部に通じてどのように伝達され、分散されるかを理解するために基本的なものであり、機械的および構造的設計の完全性と安全性に不可欠です。

計算式

ピンせん断応力と接合圧力の計算式は次のとおりです。

• ピンせん断応力 (\(SS\)): \[ SS = \frac{4 \times AF}{\pi \times D^2} \]

• 接合圧力 (\(BS\)): \[ BS = \frac{AF}{t \times d} \]

ここで、

• \(SS\) は N/mm² または lbs/in² のピンせん断応力、
• \(BS\) は N/mm² または lb/in² の接合圧力、
• \(AF\) は N または lbs の印加力、
• \(D\) は mm または in のピンの直径、
• \(t\) は mm または in のプレートの厚さ、
• \(d\) はピン接合圧力の式に使用されるピンの直径です。

計算例

5000 N の印加力、35 mm のピンの直径、40 mm のプレートの厚さのアセンブリを検討します。ピンせん断応力と接合圧力は次のように計算できます。

• ピンせん断応力: \[ SS = \frac{4 \times 5000}{\pi \times 35^2} \approx 5.196 \text{ N/mm²} \]

• 接合圧力: \[ BS = \frac{5000}{35 \times 40} = 3.571 \text{ N/mm²} \]

重要性と使用シナリオ

ピンせん断応力と接合圧力を理解することは、せん断または降伏などの負荷下の破損モードを防ぐために機械設計において不可欠です。これらの計算は、構造的および機械的結合部のボルト、リベット、およびその他の緊結具の設計に不可欠です。

一般的な FAQ

1. ピンせん断とは何ですか?

   • ピンせん断とは、力によってピンにかかるせん断応力を指します。軸に沿った切断力またはせん断力に耐えるピンの能力の尺度です。

2. なぜ接合圧力は重要ですか?

   • 接合圧力は、ピンまたはボルトがプレートに接する部分に分散される応力を示すため重要です。高い接合圧力は材料の変形または破損につながる可能性があります。

3. 材料特性はこれらの計算にどのように影響しますか?

   • ピンとプレートの両方で使用される材料の強度と延性は、安全率に影響します。強度が高い材料は、破損する前により高い応力に耐えることができます。