構造解析

接触応力シミュレーター

構造解析の中でも接触応力に絞って、関連する計算条件、式、設計判断を比較できるシミュレーター集です。

9 本のシミュレーター

隣接カテゴリ

材料・破壊 機械要素 振動・動力学 地盤工学

ツール一覧

楕円接触面ヘルツシミュレーター — 一般ヘルツ接触
Elliptical Hertz Contact Simulator — General Hertzian Contact
接触応力
クロス円筒など主曲率半径が方向で異なる接触で生じる楕円形の接触面を、長半径a・短半径b・最大接触圧p_maxとしてリアルタイムに算出します。鋼物体（E=210GPa, ν=0.3）固定の簡易モデルです。
楕円接触一般ヘルツ接触クロス円筒主曲率半径
ヘルツ接触力学シミュレーター
Contact Mechanics
接触応力
ヘルツ接触力学シミュレーターは、球や円筒の接触問題を簡単に解くオンラインツールです。接触半径、最大接触圧力、沈込み量を即座に計算。表面下の応力分布も可視化でき、機械設計や強度解析に役立ちます。で高精度な接触応力解析を始め
ヘルツ接触接触力学接触圧力接触面積
DMT粘着接触シミュレーター — Derjaguin-Muller-Toporov理論
DMT Adhesive Contact Simulator — Derjaguin-Muller-Toporov Theory
接触応力
DMT理論（Derjaguin-Muller-Toporov）で硬い弾性球の粘着接触をリアルタイム計算。表面エネルギーγ・等価弾性E*・半径R・荷重Fから接触半径とpull-off力を計算し、JKR・Hertzと比較するTaborパラメータ判定付き教育用シミュレーター。
DMT理論粘着接触表面エネルギー引離し力
Hertz接触応力 シミュレーター
Hertz Contact
接触応力
ヘルツ接触理論に基づき、球・円柱の接触における圧力分布、接触半径、最大せん断応力をリアルタイムで計算・可視化します。接触応力の理論的背景から疲労破壊の起点となる応力位置までを解説。軸受や歯車など機械要素の耐久性評価に役立つCAEシミュレーシ
接触力学Hertz
2円筒線接触シミュレーター — ヘルツ線接触
Hertz Line Contact Simulator — Two Parallel Cylinders
接触応力
2つの平行円筒に押し付けられた線荷重から、ヘルツ線接触の接触半幅と最大接触応力を可視化。ローラ軸受・カム・歯車歯面の接触応力評価に役立つツールです。
ヘルツ線接触線接触接触半幅最大接触応力
JKR粘着接触シミュレーター — Johnson-Kendall-Roberts理論
JKR Adhesive Contact Simulator — Johnson-Kendall-Roberts Theory
接触応力
JKR理論（Johnson-Kendall-Roberts）でソフト弾性球の粘着接触をリアルタイム計算。表面エネルギーγ・等価弾性E*・半径R・荷重Fから接触半径とpull-off力を可視化し、Hertzと比較する教育用シミュレーター。
JKR理論粘着接触表面エネルギー引離し力
転がり接触応力計算
Rolling Contact
接触応力
ヘルツ接触理論に基づいて転がり接触の応力を解析。接触タイプ・材料・荷重を変えて接触半径・最大接触圧・表面下応力分布をリアルタイムで確認できます。
転がり接触ヘルツ接触軸受寿命サブサーフェス応力
Hertz接触サブサーフェス応力シミュレーター — σz・σr・τmax の深さ分布
Hertz Subsurface Stress Simulator — σz, σr and τmax versus Depth
接触応力
Hertz 接触サブサーフェス応力 シミュレーターで球接触中心軸上の σ_z・σ_r・τ_max をリアルタイム計算・可視化。最大せん断応力は深さ z≈0.48a に発生し、転がり接触疲労（ピッチング）の起点です。
Hertz接触サブサーフェス応力地下応力最大せん断応力
車輪・レール接触シミュレーター — 楕円Hertz接触と粘着限界
Wheel-Rail Contact Simulator — Elliptical Hertz Contact and Adhesion Limit
接触応力
鉄道車輪とレール頭部の楕円Hertz接触を可視化。輪重・車輪半径・レール頭部曲率・摩擦係数を変えて、接触楕円の寸法と最大接触応力、粘着限界の接線力を学べます。
車輪レール接触楕円Hertz接触鉄道工学接触応力

使い方ガイド

  1. 材料種別(鋼・アルミニウム・ゴム)とヤング率を入力します。例：構造用鋼はE=200GPa、アルミニウムはE=70GPaです
  2. 接触形状(円柱-平面・球-平面・歯車歯面)を選択し、荷重(N)と接触半径(mm)を設定します
  3. Hertz接触応力計算を実行し、最大圧縮応力(MPa)と接触幅を数値で確認します

具体的な計算例

鋼製ローラベアリングにおいて、直径50mmの球と平面が接触し、荷重10kNが加わる場合を想定します。両部材のヤング率E1=E2=200GPa、ポアソン比ν=0.3を用いたHertz接触式により、接触半径a≈0.85mm、最大接触応力σmax≈1,650MPaが算出されます。これは軸受鋼の許容値(約1,600～1,800MPa)に接近するため、表面疲労の危険性を評価できます

実務での注意点