＜スクリューねじのモデル化について相談＞

# 2000年5月22日 # pro mechanica初心者 #
いつも初歩的な質問ばかりで申し訳ありません。
　以下の様な計算を行いたいと考えているのですが、こういった場合皆さんはどういった条件で行っているのでしょうか？
（内容）
　2つの材料（例えば2つの木）をスクリュウで止めます。この時に1つの材料　に外部からの応力がかかった時に、どこが最も問題になるのか？　
　といった問題です。
（疑問）
　材料定数は分かっているとしても、木とスクリュウの境界条件と、2つの
　木の間の境界条件をどのように設定するべきなのか？と悩んでいます。

　摩擦を考慮して非線形解析を行えば良いのかなーとも考えておりますが、摩擦係数も？なので、困っている次第です。
　どなたかお知恵を拝借させて頂けますと幸いです。
　宜しくお願いします。


# 2000年5月22日 # よし☆彡 #
どこが壊れるかってのが一番難しいんですが、通常は壊れるところを決めてそれを解析ケースとして数ケースほど計算すると思います。
　その他の方法として、ポルトを適当に拘束しておいて接触の計算を行った後、求まった付近の変位を境界条件として2次解析を行ったりもします。サブモデリングとか詳細解析とかってよく言います。
　そうしないと壊れるところを見つける解析はものすごくコストがかかる解析になると思いますよ。

>摩擦係数について

　静摩擦係数は木構造は異方性があるので、板の上に板を載せて傾けて直接計った方が良いのではないのでしょうか？　但しボルト付近は摩擦係数が幾つであっても影響は無いと思いますよ。


# 2000年5月23日 # ハッピー #
>2つの材料（例えば2つの木）をスクリュウで止めます。この時に1つの
>材料に外部からの応力がかかった時に、どこが最も問題になるのか？　
by pro mechanica初心者 さん
まず質問ですが、「スクリュウ」というのは、木ネジのようなねじ込むものだと思うのですがどうなのでしょう？それともボルト／ナットのように貫通穴に通して締め上げるものですか？
木ネジだとすると、摩擦云々というより、木材のせん断強度を引き抜き荷重が超えたときに、バキッといくような。前にアセンブリの解析が話題になりましたが、同じように2重節点でモデル化しておいて節点間に生じる力が最も大きいところが壊れるような気がしないでもない。
摩擦というと、「緩み」の問題のような気がしないでもない。
かく言う私のカキコはピントがずれているような気がしないでもない（^^;;）。

結合部がなにかと弱点になりますよね。前に日本機械学会に電子部品の計算力学の分科会（白鳥先生）というのがあって参加してましたが、あの時は「はんだ付け」部の強度で皆さん悩んでいました。はんだの物性（はんだはユーザーが現場冶金するわけですから物性はばらつくんでしょうね）そのものの問題、溶着界面の強度の問題．．．データベースを作って話でしたが、木材＆スクリューは自分で実験するしかないでしょうね。


# 2000年5月23日 # pro mechanica初心者 #
よし☆彡さん、ハッピー さん、いつもながら適切なご指導有り難うございました。　今回の解析は木ネジのような感じだったのですが、よし☆彡さんの教えて下さったサブモデリングに関しては少しチャレンジしてみようかなーと思っております。
　又、ハッピーさんの書かれていたハンダの話しは参考になりました。
　今回の解析に関しては少々、やってみて再度疑問が生じると思うので、その
時に再度掲示板に書かせて頂きたく思います。
　新しいモデルを作製したり、新しい（私にとってですが...）方法で計算を
行うのは大変ですね。
　きっと皆さんは色々な解析をされていると思いますが...
(編集担当：Happy 2001/12/22)