解説:H.sin氏(機械部門)
令和4年
Ⅲ-10
5MPaの内圧を受ける直径2mの薄肉球殻について考える。材料の降伏応力を400MPa,安全率を3とすると,必要な最小の肉厚の値として,最も近い値はどれか。
①14mm ②18mm ③19mm ④38mm ⑤75mm
解説
[解くために必要な知識]
下図に示すように,長さlの柱が3本ある。それぞれ,(a)一端固定・他端自由,(b)両端回転自由,(c)両端固定の柱である。これらの座屈荷重の組合せとして,適切なものはどれか。ただし,柱の曲げ剛性をEIとする。
内圧Pが作用する肉厚t,内径dの球殻形状に発生する応力は
σ=Pd/4t
では問題を解いてみましょう。
今回は、肉厚tを求める問題となりますので
t=Pd/4σ 安全率μをかけるとt=Pd/4σ ×3
=5×2000/(4×400) ×3 (※単位をMPaとmmに統一)
=18.75mm
よって、回答は③となる。
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