断面二次モーメントって積分使うし、図形の種類も多くて厄介な分野ですよね。 正方形や長方形ならまだ単純ですが、円や三角形になると初見では複雑でよくわからないと思います。 (※別記事で、長方形、正方形、円、中空円、三角形、楕円の図形と断面二次モーメントの公式をまとめました。ぜひこちらもご覧ください↓) 【断面二次モーメントの公式まとめ】公式・式の意味・導出過程が分かる! そこで本記事では、導出が複雑な三角形の断面二次モーメントの公式をどこよりも分かりやすく解説します。 正直、実際に使う材料の形は長方形や円ばかりで三角形の材料を使うことはほとんどありませんが、大学の定期試験で"三角形の断面二次モーメントの公式を導出せよ"なんて問題が出る可能性が十分にあります。 この機会に三角形の断面二次モーメントの公式と導出をおさらいしましょう。 三角形の断面二次モーメントの公式とは?
剛体の 慣性モーメント は、軸の位置・軸の方向ごとに異なる値になる。 これらに関し、重要な定理が二つある。 平行軸の定理 と、 直交軸の定理 だ。 まず、イメージを得るためにフリスビーを回転させるパターンを考えてみよう。 フリスビーを回転させるパターンは二つある。 パターンAとパターンBとでは、回転軸が異なるので慣性モーメントが異なる。 そして回転軸が互いに平行であるに注目しよう。 重心を通る回転軸の周りの慣性モーメントIG(パターンA)と、これと平行な任意の軸の周りの慣性モーメントI(パターンB)には以下の関係がある。 この関係を平行軸の定理という。 フリスビーの話で平行軸の定理のイメージがつかめたと思う。 ここから、数式を使って具体的に平行軸の定理の式を導きだしてみよう。 固定されたz軸に平行で、質量中心を通る軸をz'軸とする。 剛体を構成する任意の質点miのz軸のまわりの慣性モーメントをIとする。 m i からz軸、z'軸に下ろした垂線の長さをh、h'とする。 垂線h'とdがつくる角をθとする。
任意の軸を設定し、その任意軸回りの断面2次モーメントを求める まず、任意の z 軸を設定します。 解答1 では、 30mm×1mmの縦長の部材の中心に z 軸を設定 してみましょう。 長方形の図心軸回りの断面2次モーメントは bh 3 /12 で簡単に求められるので、下図のように3つの長方形に分類し、 z 軸から各図形の図心までの距離 y 、面積 A 、各図形の図心軸回りの断面2次モーメント I 0 、z軸回りの断面2次モーメントを求めるためにy 2 Aを求めます。 それぞれ計算しますが、下の表のように表すと簡単にまとめられます。表では、図の 下向きを正 としています。 この表から、任意軸として設定したz軸回りの断面2次モーメント I z を算出します。 I z = I 0 + y 2 A =4505. 83 + 14297. 5 =18803. 333 [cm 4] 2. 図形の図心を求める 次に、図形の図心を求めていきます。 図形の図心を算出するには、断面1次モーメントを用います。 図心軸の z 軸からの距離を y 0 とし、 z 軸に対する断面1次モーメントを G z とすると、以下の式から y 0 の位置が算出できます。 y 0 = G z / A = ∑Ay / ∑A =-245 / 130 =-1. 88461 [cm] すなわち、 z 軸からマイナス向き(上向き)に1. 88cmいったところに図心軸 z 0 があることがわかりました。 3. 初心者でもわかる材料力学8 断面二次モーメントを求める。（断面一次モーメント、断面二次モーメント）. 1,2の結果から、図心軸回りの断面2次モーメントを求める ここまで来ると後は簡単です。 1. で使った I z = I 0 + y 2 Aを思い出しましょう。 これを図心軸回りの断面2次モーメント I z0 に適用すると、以下の式から図心軸回りの断面2次モーメントを算出できます。 I z0 = I z – y 0 2 A =18803. 33 – 1. 88461 2 ×130 =18341. 6 [ cm 4] ということで、 正解は18341. 6 [ cm 4] となります。 ※四捨五入のやり方で答えが少し異なることがありますが、ここでは厳密に定義していません。 解答2 解答2 では最初に設定する z 軸を 解答1 と異なるところに設定して計算していきます。 計算の内容は省略しながら書いていきます。流れは 解答1 と全く同じです。 任意の z 軸を、 1mm×40mmの横長の部材の中心に設定 します。 解答1 の計算の過程で気付いた方も多いと思いますが、 分割したそれぞれの図形(この問題で言う①②③)の図心を通る軸を設定すると、後々計算が楽になります 。 先程と同じように、表にまとめてみましょう。ここでも、下向きを正としています。 この表を基に、 z 軸回りの断面2次モーメントを求めます。 =4505.
質問日時: 2011/12/22 01:22 回答数: 3 件 平行軸の定理の証明が教科書に載っていましたが、難しくてよくわかりませんでした。 できるだけわかりやすく解説していただけると助かります。 No. 2 ベストアンサー 簡単のために回転軸、重心、質点(質量m)が直線状にあるとして添付図のような図を書きます。 慣性モーメントは(質量)×(回転軸からの距離の二乗)なので、図の回転軸まわりの慣性モーメントは mX^2 = m(x+d)^2 = mx^2 + md^2 + 2mxd となりますが、全ての質点について和を取ると重心の定義からΣmxが0になるので、最後の2mxdが和を取ることで0になり、 I = Σmx^2 + (Σm)d^2 になるということです。第一項のΣmx^2は慣性モーメントの定義から重心まわりの慣性モーメントIG, Σmは剛体全体の質量Mになるので I = IG + Md^2 教科書の証明はこれを一般化しているだけです。 この回答への補足 >>全ての質点について和を取ると重心の定義からΣmxが0になるので 大体理解できましたが、ここの部分がよくわからないので教えていただけませんか。 補足日時:2011/12/24 15:40 0 件 この回答へのお礼 どうもありがとうございました! お礼日時:2011/12/25 13:07 簡単のため一次元の質点系なり剛体で考えることにして、重心の座標Rxは、その定義から Rx = Σmx / Σm 和は質点系なり剛体を構成する全ての質点について取ります。 ANo. 2の添付図のx(小文字)は重心を原点とした時の質点の座標。 したがって重心が原点にあるので Rx =0 この二つの関係から Σmx = 0 が導かれます。 これを二次元、三次元に拡張するのは同じ計算をy成分、z成分についても行なうだけです。 1 No. 1 回答者: ocean-ban 回答日時: 2011/12/22 06:57 お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて! gooで質問しましょう! このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
切り替えから切り替えまでの意識、つまり「C」の意識ですか? それとも、ヒールサイドターンとトゥーサイドターンの二つを合わせてた「S」の意識ですか? (これからお伝えする目線の話はターンがすでに出来る人に限ります。ターンがおぼつかない人がこの意識を持ってもうまくなりません。。。その理由も追って説明していきます。) 始めに答えを言いますと、 横S の意識です。 ターンピークをターンの始めとし、次のターンピークまでを終わりとして、その間を一つの意識でつなげます。 なので、 目線はターンピークに来たら次のターンピークを見る ようにしてください。これが今回最もお伝えしたいことです。 図2.
山回り、谷回りをマスターして迫り来るようなロングターンを手に入れる3つの秘訣 - YouTube
この前の狭山スキー場では、ショートターンだけでなく。 ノーズドロップ(先落とし)の練習もやってきました。 なぜ?ノーズドロップをやるのか? それは谷回りの意識を強める為です。 一つのターンには谷回りと山回りがあります。 カービングターンでは谷回りでの動きが重要になってきますよね。 だけど、谷回りは意識が薄く、あっという間に終わってしまい、谷回りにどんな動きをしているのかあやふやなことが多い。 僕も、あれ! ?谷回りにどういう風に動いたのかな〜って思っているうちに、気がつくと山回りでズルズルっと踏ん張ってることがよくあるんですよね。 だからノーズドロップをやって谷回りの意識を高めようと思ったんです。 なぜ谷回りの意識は薄いのか?