【ソフトエンジニアリングのメルマガ 】(Vol.45)<2016年10月1日配信>(最終)

日毎に秋も深まり、紅葉の美しい季節となりました。皆様お元気でいらっしゃいますか。

いつも一方ならぬお力添えにあずかり、誠にありがとうございます。

しばらくメルマガの更新ができなくて、申し訳ありません。

少しでも情報提供できればと始めたメルマガですが、当方の都合により終わらせていただきたいと考えています。

至らない事や不快を与えた場合はお詫びします。

お忙しい中、メルマガを読んでいただいた方には感謝します。

解析や設計は、機械・設備製造業には今後も重要な仕事と考えます。

今後の皆様の益々のご活躍を祈念しています。

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【ソフトエンジニアリングのメルマガ】
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【ソフトエンジニアリングのメルマガ 】(Vol.44)<2016年4月9日配信>

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①読み物………………………  設計審査の超定番「安全率」をごまかすな!

②解析例……………………… バックステップ流れ

③知識・経験からの言葉…… チタン

編集後記……………………… 新年度になりました

 

①読み物 ━━━━━━━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

設計審査の超定番「安全率」をごまかすな!

安全率を考えて設計するのが重要と考えます。安全率は一般的に決まっているものもありますが、設計や会社の方針・考え方に従って、コスト、安全性を考慮して決める必要があると考えます。

(参考)

安全率の設定

・使用条件の不確実さ

・材料の予期しない欠陥

・製造品質のバラツキ

・計算値と実際との相違

→諸要因のバラツキを補う

安全率の一般例

1.航空機:1.5

2.自動車の破壊:1.6

3.自動車部品の降伏や疲れ:1.3

4.鉄骨構造:2.53.0

5.クレーン:810

6.クランクシャフト:40

基本「安全率は13以上」で、例えば、ギアの歯元の安全率、ステッパー(ステッピングモータ)の選定、ファンの寿命、回転シャフト、軸受などです。

ただし、これは静荷重の場合であり、繰り返し荷重や交番荷重、「瞬間荷重(衝撃荷重)」の場合は、企業が重要機密の扱いで独自に設定します。

(抜粋)

< IT MONOist 設計審査の超定番「安全率」をごまかすな!>より

URLhttp://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1204/20/news008.html

 

②解析例 ━━━━━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

『バックステップ流れ』

  「バックステップ流れ」と呼ばれる流れ場は、左から流れが入ってきて、右端は圧力ゼロ出口になり、段差(ステップ)が下流側に存在する流れ場です。

  ステップの手前まで流れは壁に沿っていますが、段差のところで流れが壁から離れ(「はく離」と言います)、ある距離進んだところで再び流れが壁に沿って流れるようになる「再付着」という現象が起きます。段差から再付着する地点までの距離(再付着点距離)に注目する計算です。

解析例⇒http://softengineering-n.com/file/backstepnagare2.pdf

 

③知識・経験からの言葉 ━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

チタン

チタン(titanium)

TiAlやステンレス鋼と同様に,表面に強固な不動態皮膜を形成し内部を保護するから優れた耐食性,耐浸食性を示し,海水中のキャビテーションによる浸食に対し有効な金属である。

不動態(passivity)

広義には,金属表面に酸化物のような固体皮膜が生成し,腐食反応が抑制される現象。狭義には,この固体皮膜の厚さ10nm以下の不可視なもので,きわめて耐食性に富むもの,またはこのような極薄膜の皮膚で保護された状態にある金属。

 

 編 集 後 記 ━━━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

4月になり新年度になりました。

今年度は皆さま何を目標にされますか。

目標に向かって着実に前進できるといいですね。

皆様にとっていい年度になることを祈念しています。

44回目のメルマガを作成しましたが、いかがでしたか?

最後まで読んでいただいてありがとうございました。

次回の「ソフトエンジニアリングのメルマガ」も宜しくお願いします!


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【ソフトエンジニアリングのメルマガ 】(Vol.43)<2016年3月5...

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①読み物………………………ヒートポンプ

②解析例……………………… 簡易衝突解析

③知識・経験からの言葉…… 断面2次モーメントを利用した応力計算

編集後記……………………… 暖かくなしました

 ①読み物 ━━━━━━━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

ヒートポンプ

エアコン(空調)やエコキュート(給湯)、冷蔵・冷凍庫、洗濯機などの省エネ技術は重要です。これら熱を利用する機器の省エネ技術にヒートポンプというものがあります。

この技術は冷媒を利用して、熱をポンプのように移動させる仕組みです。ヒートポンプを利用すると、使ったエネルギー以上の熱エネルギーを得ることができるため、大切なエネルギーを有効に使えます。

 CO2排出量も大幅に削減できるから、地球環境保全にも貢献します。

(参考)

エアコンや湯沸かし器などの「温度を調整する」仕組みで、注目されている技術が、熱力学の法則を利用して空気から熱を取り出す「ヒートポンプ」です。

液体や気体には、「圧力を高くすれば温度が上がり、圧力を下げれば温度が下がる」という性質があります。ヒートポンプは、このような液体や気体の性質を利用して、熱を伝える媒体となる「冷媒」の温度を調整し、冷媒に接する空気や水の温度を変えるものです。ヒートポンプを動かすためにはコンプレッサーを動かすエネルギーが必要ですが、冷たい側から暖かい側へ移動する熱の量とコンプレッサーを動かすエネルギーから直接発生させる熱を比べると、前者の方が大きいのです。

例えば湯沸かし器でガスを燃焼させてお湯を沸かす時は、ガスの燃焼で発生した熱を水に伝えることで水の温度を上げます。しかし、ヒートポンプを使う方が、より少ないエネルギーで、同じだけの熱を水に伝えることができます。つまり、より少ないCO2の発生量で、同じ結果を得られるのです。

ヒートポンプは、直接ではなく、圧力により温度をコントロールできる「冷媒」を介して熱を伝えます。冷媒と空気や液体が接するところでは、温度差による直接の熱移動だけでなく、発生する気化熱や凝結熱も熱の移動に寄与します。この仕組みで、例えば0度の外気から熱を取り出し、その熱を50度の水に伝えることでさらに水の温度を上げるように、「冷たいものから熱いものへ冷媒を通して熱を伝える」ことができるのです。

(抜粋)

 

<TDK テクの雑学 第95回 空気から熱をくみ出す -ヒートポンプ->より

URLhttp://www.tdk.co.jp/techmag/knowledge/200806u/index.htm

 

②解析例 ━━━━━━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

『簡易衝突解析』

  衝突解析は非線形解析で行いますが、線形解析で簡易に行うことができます。

  まず、衝突前の速度と停止時間を決め、運動量と力積の関係から加わる力を算出して線形解析を行います。

  質量 m [kg] の物体に一定の力 F [N] Δt [s] 間はたらいて、速度が v [m/s] から v' [m/s] に変化したとすると、以下の関係が成り立ちます。

mv' - mv = FΔt

  上記関係より、Fを算出して、解析条件に加えます。

解析例⇒http://softengineering-n.com/file/syoutotukaju.pdf

 

③知識・経験からの言葉 ━━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

断面2次モーメントを利用した応力計算

 部材に加わる応力を調べることは、強度を検討するために重要なことです。この応力を調べるときに用いるものに断面2次モーメントがあり、部材の形状による変形のしにくさを表しているものです。

(曲げ力により発生する応力)

モーメントMは力Fと、Fが作用している部位までの距離Lを乗じたものになります。これを式で表したものが式(1)です。

 M=FL・・・(1)

モーメントMに加わった部材に発生する応力σは、Mを断面二次モーメントIで除して、図心を通る基準軸からの距離yを乗じたものです。これを式で表したものが式(2)です。

 σ=M/Iy・・・(2)

σ:曲げ応力、M:曲げモーメント、I:断面二次モーメント、y:基準軸からの距離

変形量vは下式(3)のようになります。

 v=FL3/3EI・・・(3)

v:変形量、F:荷重、L:長さ、E:縦弾性係数、I

:断面二次モーメント

 編 集 後 記 ━━━━━━━━━━・・・・・‥‥‥………

3月になり暖かくなしました。3月は卒業シーズンですが、月末には桜も咲き始め、お花見のシーズンにもなります。

年度末でお忙しい方も多いかと思いますが、季節の変わり目、体調管理には気を付けられて、年度の切り替えをスムーズに行われてください。

 

43回目のメルマガを作成しましたが、いかがでしたか?

最後まで読んでいただいてありがとうございました。

次回の「ソフトエンジニアリングのメルマガ」も宜しくお願いします!
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