<飛び移り現象について>

# No.5908 #　2003年9月29日 # 米谷　幸弘 #
飛び移り座屈についての議論がありましたので、ご教示頂きたいと思い、
メールしております。
携帯電話のボタン等に使用されているドーム形状の反転ばねがありますが、
これは荷重を加えると変形し、荷重を0にすると元の状態に戻ります。
私は女性のヘアーピンや石油缶のフタのように、くるっと反転するばね
を業務上、調査しております。
質問内容
(1)ヘアーピンのくるっと反転する現象も、飛び移り現象というので
　　しょうか?
(2)くるっと反転するばねを利用した商品は、ヘアーピンや石油缶の
　　フタ以外にあれば、教えて頂きたいと思います。
(金属材料でお願いします)
(3)くるっと反転するばねについて、勉強したいと思ってます。
　　本、文献等の情報がありましたら、教えて頂きたく、よろしく
　　お願い致します。



# No.5923 #　2003年10月1日 # oyakata #
はじめまして　米谷さん。

> (1)ヘアーピンのくるっと反転する現象も、飛び移り現象というので
> 　　しょうか?

はい。そうだと思います。

> (3)くるっと反転するばねについて、勉強したいと思ってます。
> 　　本、文献等の情報がありましたら、教えて頂きたく、よろしく
> 　　お願い致します。

荷重が反転するばねは、皿ばねというのがあります。(お皿の外周部
分のみを取り出したような感じのばねです)設計計算式としてアルメン
の式を用います。

参考の本としましては、「ばね　第3版」　ばね技術研究会編　丸善
をお勧めします。

ちなみに、これの解析は荷重反転、接触を伴うので結構難しいです。(^^ゞ



# No.5930 #　2003年10月2日 # 米谷　幸弘 #
ありがとうございます。
皿ばねを勉強してみます。

後は、ヘアーピンのようなくるっと反転する現象を利用した商品を
ご存知でしたら教えて頂きたく、よろしくお願い致します。



# No.5931 #　2003年10月2日 # チャーリー #
> 後は、ヘアーピンのようなくるっと反転する現象を利用した商品を
> ご存知でしたら教えて頂きたく、よろしくお願い致します。

少し冷やかしになってしまいますが
台所流しアルミのお湯を捨てた時に発生する、
ボコっとした現象なんかそうではないでしょうか?

他には、ばねが階段をおちていく、スリンキーだったかなんてのも



# No.5932 #　2003年10月2日 # ピピ #
> 後は、ヘアーピンのようなくるっと反転する現象を利用した商品を
> ご存知でしたら教えて頂きたく、よろしくお願い致します。

これは有名ですよね。「ビードロ」とか「ポッペン」って言うんですね。
http://www.sam.hi-ho.ne.jp/maruyosi/popen.htm

それから、この中の「カチカチ?」っておもちゃもありますね。何だか懐かしい。
http://www.geocities.co.jp/MotorCity-Circuit/1320/boroboro4.html



# No.5940 # 2003年10月4日 # ピピ #
あと二つ見つけました(^_^)

ラプチュアディスクってご存知でしょうか?
何となくありそうだな～と思って調べてみたら、
"reverse buckling rupture disk"ってがちゃんとありますね。

http://www.burnspressuresystems.com/Products/Oseco/oseco.htm#rupture

それから、ずっと引っ掛かって思い出せなかったんですけど、身近にあります。
桃屋のビン詰めのキャップ。あれは「セーフティボタンキャップ」と言うそうな。

http://www.momoya.co.jp/goodstory2.html

CAEからちょっと離れていきますけど(^_^;)
(編集担当：ピピ 2003/11/24)

＜スイッチのクリック感の解析＞

# 1998年7月16日 # kaz #
当方、スイッチの設計に関する業務をしております。
スイッチの中には、クリック感を出すために、金属ドームが入っています。
いつもは現物で実験をしておりますが、これを解析を行い、試作回数削減を考えています。
クリック感を出すので、金属ドームが反転するため現象としては座屈ではないかと思うのですが、、。
また、変形も大きいため、線形ではなく非線形ではないかと思います。
実際に、このような解析を行ったという方、事例を知ってらっしゃる方はいますでしょうか？


# 1998年7月17日 # Gan #
金属が、反転するのは、飛び移り座屈と言います。
電通国際情報サービス（株）さんのＡＤＩＮＡの解析事例のデモビデオに、金属では無いのですが、良く似た解析事例があった様な気がします。


# 1998年7月17日 # 楠葉　貞治 #
さて，スイッチの解析の件についてですが，お話の内容の限りでは，やはり飛び移り座屈現象のようですね。
アーチやドーム形状の飛び移り現象の解説については，座屈関連の教科書などには必ず記載されていますので，ご参考にされるとよいと思います。
飛び移り座屈をFEMでシミュレートするためには，非線形解析を実施する必要があります。
構造の非線形解析には材料の弾塑性特性を考慮する材料非線形解析と形状の大変形を考慮する形状非線形解析，また，これら両方を考慮する解析などがありますが，対象がスイッチとのことですので，塑性変形してしまうと使い物にならないでしょうから，状況によっては形状非線形性の考慮のみで良いかも知れません。
解析プログラムに関しては，汎用の非線形構造解析プログラムであれば取り扱えると思いますが，飛び移り座屈現象は不安定性の強い現象ですので，荷重増分を弧長増分法で取り扱わないと解けないと思います。また，収束コントロールを手動でやらないといけないプログラムの場合では，高精度の結果を得るためには，荷重増分値，エラートレランス値などの決定にかなりのノウハウを要します。
解析事例ではないですが，弊方で使っているABAQUSのExampleマニュアルに円形アーチの飛び移り座屈の解析例があります。ご必要でしたら資料送付しますので，個別にご連絡下さい。


# 1998年7月17日 #
ビデオにて紹介させていただいている事例はキーボードのキーの下に入っているゴムキー（名前の通りゴム製）と呼ばれるものについて，キーを押す（強制変位を加える）ことによる飛び移り座屈現象をシミュレートするものです．
いわゆるキークリック感はこの座屈現象をどのようにコントロールするかで変わって参ります．
当然，材料非線形性も考慮した結果となっています．
(編集担当：Duffy 2002/02/22)

＜ゴムホースの屈曲の解析＞

# 2000年2月23日 # とっと #
ゴムホースを曲げたとき、ある程度曲げるとぺこっとつぶれてしまいます（私は、
屈曲と呼んでます）が、ホースが屈曲し難いようにするためには、どんな材料物性
のものが適しているのかを解析したいと思っています。
材料は、弾塑性なのですが、降伏強度が高かったり、弾性材料で計算をすると、
屈曲する手前で計算が止まってしまい、困っています。
ステップを細かく刻んでみたりしたのですが、進んでくれません。
また、降伏強度が小さいと計算が進むのですが、実際の様にホースが完全につぶれて
くれません。ちなみに、ホースは、外径が7ｍｍで肉厚が1．5ｍｍくらいです。
どうかアドバイスのほどよろしくお願いいたします。


# 2000年2月23日 # よし☆彡 #
モデルはなるべく簡単な、モデルで（ハーフ）出来たら良いですね、
屈曲と言われている現象は飛び移り座屈と言います。
飛び移り座屈を解く場合は通常は、ダッシュポットなどを使い、
座屈部位の速度（変位）が大きく変わり変化することを制限し、
計算を減速させ計算させます。
　また、場合によっては弧長法、ラジアルリターン法、動的解法で
うまく計算が行く場合がありますが、一般的ではありません。
もし、上記手法が使えるなら試されてはいかがでしょうか♪
(編集担当：Duffy 2002/02/16)