荷重パス — CAE用語解説

荷重経路は、外部荷重が構造内部をどのルートで伝わって支点に到達するかを示す概念だ。力の流れとも言うね。効率の良い構造は荷重経路が短くて明確、悪い構造は迂回したり集中したりするんだ。

主応力ベクトルの方向を線で可視化する「応力流線」や、断面力の分布で評価するのが一般的。AltairのHyperWorksにはLoad Path Visualizationという機能もある。応力の高い領域をつなぐと荷重経路が浮かび上がるよ。

軽量化の判断に直結する。荷重が通らない部分は材料を削っても強度に影響しない。トポロジー最適化の結果は本質的に「最適な荷重経路」を示してるんだ。逆に荷重経路が集中する部分はリブを入れて応力を分散させる。

超重要。衝突時にフロントメンバー→フロアパネル→ロッカーという荷重経路を通じてエネルギーを効率よく吸収する設計が求められる。荷重経路が途切れると一箇所にエネルギーが集中して侵入量が増えるんだ。

片持ち梁の主応力方向を手で描いてみるのがいい練習。シンプルな問題で直感を鍛えよう。