今回は東大院機械工学専攻平成29年材料力学Iを解説したいと思います。
ガバガバなところがあったり間違っているかもしれませんが解答の参考にしてください。
なお問題をそのまま載せるのは権利の都合上まずいと思うので載せません。
問題が欲しいという方はコメントするかtoriatama321@gmail.comに連絡してください。
問題を解くのに必要な知識
・平面応力状態
・組み合わせ梁
・曲げモーメントと応力の関係
解答本文
特にコメントすることはない標準的な問題です。誘導に従って丁寧に解いていきましょう。教科書をしっかり読んでいれば問題なく解けると思います。
(1)εとσの関係式を求める問題
平面応力条件より
が成立します。これと第二軸状態が成り立つことによりεとσの関係は
となります。
(2)-1 基盤のひずみをRとz1を用いて表す問題
下の記事の(I)と同じようにやればすぐに求まります。
これよりε1は
となります。
(2)-2 基盤および薄膜の曲げモーメントを求める問題
問題の図1-3から曲げモーメントMfおよびMsを単位幅あたりであることに注意してそれぞれ求めると
ここで式(1)と式(2)よりσsは
となるのでこれを式(3)に代入するとMsは
と求まります。
(2)-3 基盤および薄膜の曲げモーメントを求める問題
薄膜の応力σfはMfとMsが等しいとすれば
と求まります。
以上で解説は終わりです。最後まで読んでくれてありがとうございました。
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