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応力集中部の適切な強度評価方法を身につけるための

手計算でできる応力集中部強度評価方法
~CAEに頼らずに行える簡単な破壊防止対策~【会場/WEB選択可】

オープンセミナー 会場受講WEB受講

コンサルティング機械

簡単な応力の計算方法,材料の強度の値,安全率の求め方,応力集中の強度低下に及ぼす影響度について,事例を踏まえ詳しく解説する特別セミナー!!

講師
TMEC技術士事務所 所長 遠田 治正 先生
技術士(機械部門) CPD認定会員 三菱電機(株)にて研究・開発・設計,技術教育に従事の後,現職
著書:「強度検討のミスをなくすCAEのための材料力学」(日刊工業新聞社)
日時
2024/4/4(木) 10:00〜17:00
会場

TH企画セミナールームA

会場案内
受講料
(消費税率10%込)1名:49,500円 同一セミナー同一企業同時複数人数申込みの場合 1名:44,000円   
 ※WEB受講の場合、別途テキストの送付先1件につき、配送料1,210円(内税)を頂戴します。
テキスト
製本資料(受講料に含む)

受講概要

受講形式
会場・WEB


受講対象
機械装置メーカー・機械部品メーカーなどの設計者。
設計経験が長い設計者、強度評価で困ったことのある設計者、CAE解析で、非常に高い応力の解析結果が出てしまって困ったことのある解析専任者や設計者には最適。


予備知識
力、モーメント、応力、変位、ひずみ、弾性係数の定義と単位が理解できること。
一様断面の棒を引張ったときの応力とひずみの計算ができること。


進呈
講師著書:「強度検討のミスをなくすCAEのための材料力学(日刊工業新聞社)」を進呈します。





習得知識
1)強度検討に必要な材料力学の知識を効率良く修得することができる。
2)応力集中部の強度の確保の仕方がわかるようになる。
3)形状の変更に伴う発生応力の増減が把握できるようになる。
4)CAEを使わなくても、強度検討ができるようになる。


講師の言葉
 機械構造設計で重要なことは、機械装置の構造の細部までを決める前に、その装置が寿命期間中に”壊れそうか、壊れないか”という強度の判定を設計の初期段階で行うことです。もし装置のある部分が“壊れそうだ”と判定されれば、その時点で改善を図らなければならないのは当然のことですが、逆に“壊れない”ということがわかったならば、その部分の強度の検討は終わりであり、それ以上の時間を割く必要はありません。
 現代ではこのような強度の検討は、設計がある程度進んで部品形状の細かい所までが決まると、CAEを利用して解析を行うことが普通ですが、難点は最初に解析を行うまでの時間がかかってしまうことと、その構造が壊れそうだとなると、せっかく作り込んだ形状や構造がやり直しとなり、多大な手戻りが発生してしまいます。
 しかし、このような強度の検討が設計の初期段階で、CAEを使わずに、しかも簡単にできるとしたらどうでしょうか?やり直しという手戻りはなくなり、作業効率も機械の信頼性も向上します。そのためには、難しい材料力学の知識が必要ではないかと思われるかもしれませんが、強度の判定に必要な知識は決して高度で難しいものではなく、学校で習う初歩が理解できていれば十分に行えるのです。
 本セミナーでは、破壊が発生しやすい応力集中発生部に注目し、応力集中の性質と、強度の低下に及ぼす影響などについて紹介し、”壊れそうか、壊れないか”の判断が設計の初期に素早く行えるために必要な材料力学についてご紹介します。
 また、安全率については100年以上も前に提案されたアンウィンの安全率がいまだに使用されていますが、その後、国際標準として提案された、より合理的な決め方を紹介します。効率良く応力集中部の強度評価方法を習得して、無駄のない強度設計を目指しましょう。
 機械工学が専門でない設計者の方にとっても、非常に効率良く必要な事が学べる材料力学の講座です。

プログラム

第1章 強度評価の基本 ~4つの影響因子~
(1) ものごとの適切進め方
   重要なのは”影響因子”の把握!
   設計の正しい進め方
(2) 設計での材料力学の目的
   強度評価と剛性評価
(3) 強度評価での影響因子と
   強度判定の仕方
   ① 発生応力(基準応力)
   ② 強度低下率
   ③ 強度の限界値
   ④ 安全率
(4) 設計計算の精度と手計算の有用性

第2章 発生応力について
 ~強度評価で最も重要なのは引張応力!~
(1)応力とは?
   引張応力は強度評価で重要!
   計算しなくてもわかる応力
(2)応力の簡単な計算式
   公称応力と基準応力
   簡単な計算でできる強度評価
(3)力の流線とサン・ブナンの原理
(4)主応力と相当応力

第3章 強度の限界値 ~破壊の指標~
(1) 材質の違いによる破壊現象
   延性破壊,脆性破壊
(2) 荷重の種類の違いによる破壊現象
   引張・圧縮,曲げ,せん断,捩り
(3) 荷重の作用の仕方による破壊現象
   静的破壊,疲労破壊,衝撃破壊
(4) その他の破壊現象
   クリープ,応力腐食割れ,劣化

第4章 安全率
(1) 安全率の値の定め方
   まずは,法律,業界基準
(2) 理論的な定め方(その1)
   強度と応力が正規分布すると考えた場合
   安全率の値を決める因子
(3) 理論的な定め方(その2)
   強度と応力が対数正規分布すると考えた場合 
(4) アンウィンの安全率
   現代では使ってはいけない!

第5章 応力集中による強度低下 
(1) 応力集中発生の原因と特異点
(2) 応力集中と力の流線の関係
(3) 応力集中と応力集中係数αの定義 
(4) αの上限値の見積り方 
(5) 最弱断面の選び方と基準応力の計算の仕方
(6) ホットスポット応力について
(7) 寸法効果について
(8) 切欠係数(強度低下率)βの定義(応力集中による強度低下率)     
(9) βとαの関係 
(10) 特異点での強度の把握の仕方

第6章 強度評価のまとめ

付録
Ⅰ 強度の限界値と変動係数の入手方法・推定方法
 Ⅰ.1 静的強さ
 Ⅰ.2 疲労強度(疲れ強さ)
   (1)疲労限度  (2)S-N線図
 Ⅰ.3 樹脂の疲労強度
Ⅱ 塑性が大きく絡む破壊での応力集中の影響
Ⅲ 耐力の定義の0.2%塑性ひずみの根拠
Ⅳ 設計時に発生応力を耐力以下に押える意味は?
Ⅴ 材料力学の基本的な用語
Ⅵ 強度評価のための応力のCAE解析方法


講師紹介
略歴
1974年 東京大学工学部精密機械工学科 卒業
1974年 三菱電機株式会社中央研究所 入社
       大型発電機の構造強度に関する研究に従事
1985年 フランスCNRS(国立科学研究センター)客員研究員
       セラミクスのクリープの研究に従事
1987年 大型天体望遠鏡「すばる」の開発に従事
1991年 携帯電話の開発に従事
1994年 三菱電機グループ内機械技術者教育に専従
       社内3次元CAD・CAEの利用普及活動に従事
2008年 技術士(機械部門)取得
2010年 三菱電機を定年退職、TMEC技術士事務所設立
著作(最近15年間)
2011年1月 「製品設計を変えるCAE活用術」
      雑誌「機械設計 総論」日刊工業新聞社 
2012年3月 「壊れない機器を設計する簡単メソッド-実践材料力学 初級編」
      雑誌「機械設計 特集」日刊工業新聞社
2013年5月 「CAEを正しく使いこなす有限要素法の基礎」
      雑誌「機械設計 特集」日刊工業新聞社
2014年7月 「壊れない機器を設計する簡単メソッド-実践材料力学 中級編 応力集中を制する!」
      雑誌「機械設計 特集」日刊工業新聞社
2015年3月 「強度検討のミスをなくすCAEのための材料力学」
      著書 日刊工業新聞社
所属学会・協会
日本技術士会、日本機械学会
非常勤講師 大阪市立大学工学部(1996~1999)、
東京大学大学院工学系研究科(2000~2001)
大阪大学工学部(2007~2009)

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