製図検定(技能検定「機械・プラント製図」)の勉強をするにあたり、実際に調べたことを書いていきます。
技能検定についての詳細は、以下の記事も参照ください。
◆技能検定とは?
cad.hateblo.jp
◆3級についての詳細
cad.hateblo.jp
◆2級についての詳細
cad.hateblo.jp
本日は「断面係数と断面2次モーメント」についてです。
さらに日本語で頼む的に意味が分からない問題が続いています。
心が折れそうですが……頑張りましょう!
断面係数とは
まずは、断面係数とは何ぞやということなのですが。
実は、断面係数は『断面二次モーメント』という係数と密接な関係があります。 なぜなら、断面係数は断面二次モーメントから求めた式だからです。
つまり断面係数の意味≒断面二次モーメントと同義語に近く、曲げモーメントにどれだけ抵抗できるか?を意味しています。
一方で断面係数と断面二次モーメントは、強度計算で全く違う使われ方をします。断面係数は『応力度算定』、断面二次モーメントは 『たわみの算定』に用いられます。
??!
も、ホントね、意味がわかりませんよね。
簡単にいうと。
・断面の形が決まれば、「断面2次モーメント」も「断面係数」も決まる。そういう意味では似たようなものである。
・たわみ(変形量)を計算する時には「断面2次モーメント」を使うのが便利。
・応力を計算する時には「断面係数」を使うのが便利。
というだけのことであって、しいて言えば・・、
・「断面2次モーメント」は、曲げに対するたわみにくさ
・「断面係数」は、曲げに対するこわれにくさ
と思っておけばいい。
ということらしいです。
(参考)→断面係数とは
(参考)→断面2次モーメントと断面係数の違いが分かりません。 - どちらも曲げ強さ... - Yahoo!知恵袋
そして、これらの公式は、形によって、違うとのこと。
(参考)→»ãZp_ æ7ñ Þ¿Íw/ÔÌ\¢/ FßçêÄðµ©Á½±Æ
……うーん、あまりよくわからないけども。
たわみにくさ、壊れにくさ、ってことなんですかねぇ???
つまり、まとめるとこういうことになります
つまりは、曲がりにくい、たわみにくい、を問われるのではないかと思います。
断面二次モーメント:梁などの材料の変形率を計算するパラメータ。
断面二次モーメントが大きい材料は、曲がりにくい。断面係数:曲げ応力の大きさ(つまり、強度)を決めるための係数。
断面係数が大きいほど曲げ強度が強い材料。つまり、概念として、断面二次モーメントは変形率、断面係数は応力に関するパラメータであると言える。
試験では、
こんな感じの断面図が出て、どちらが断面係数が大きいか、と聞かれる事が多いです。
実際に計算してみたら、(b)の方が大きいみたいです。
なので、よく出る断面形状と断面二次モーメントを記憶しておけばOKです!