平面に掛かる面圧計算

 

今日は「平面に掛かる面圧計算」についてのメモです。 

 




面圧とは

面圧とは 負荷を受ける投影面積当たりの外力を面圧 を言います。

引用:機械工学辞典より

負荷を受ける投影面積当たりの外力を面圧という.滑り軸受などの負荷の程度を示す値として用いられる.単位は[力/面積]で圧力と同じ単位である.外力は滑り軸受に発生した圧力分布の積分量と釣合うが,面圧は圧力分布の平均的値を示すことになる.圧力分布の最大値である最高圧力と面圧との関係は,静的荷重の場合一定の比率関係にあるが,動的荷重の場合は変動する.動的荷重の面圧は,通常最大荷重時における値を呼ぶ場合が多い.滑り軸受の設計に際し,負荷状態を示す目安として面圧が使用される.

 

投影面積とは 平衡な光で 照らした場合に出来る影の面積 なので、力を受ける面が 投影して複数ある場合は、力を投影された面積の和で割ります。

 

以下、基本的な計算のメモです。

 

平面に掛かる面圧の計算

面圧とは 「力/面積」 で求めます。 

基本式: 100N/25mm^2=4N/mm^2(4MPa)

 

 

この面積は投影面積 なので、一つの荷重(負荷)を 投影面積が重ならない複数の面で受ける場合

例:テーブル全体の重さが100Nで同じ面積で床に設置している脚が4本の場合は

  • 100N/投影面積の和mm^2=各面に掛かる面圧N/mm^2(MPa)
  • 100N/(25mm^2*4)=1N/mm^2(1MPa)

 

 

となり、 ハンバーガー構造のように、上面から投影した面積が同じ場合

  • 100N/投影面積mm^2=各面に掛かる面圧N/mm^2(MPa)
  • 100N/25mm^2=4N/mm^2(4MPa)

※自重や挟まれる部材の強度を考慮しない簡単な考えの場合

 

となります。

 

以上です。

 

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