サンドイッチパネル曲げ計算機
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Structural Calculator

サンドイッチパネル曲げ計算機

面材応力・コアせん断応力・中央たわみ・座屈荷重・しわ寄せ・曲げ剛性をリアルタイム計算。航空宇宙・建築・自動車の複合材パネル設計に。

パラメータ設定
荷重条件
荷重・スパン
スパン L1000 mm
幅 b500 mm
荷重強度 q / P5.0 kPa
面材 (Face Sheet)
面材厚 t_f1.5 mm
面材弾性係数 E_f70 GPa
面材降伏応力 σ_y270 MPa
コア (Core)
コア厚 t_c25 mm
コア弾性係数 E_c0.10 GPa
コアせん断弾性係数 G_c0.050 GPa
コアせん断強度 τ_y1.50 MPa
面材応力 σ [MPa]
コアせん断 τ [MPa]
中央たわみ δ [mm]
座屈荷重 P_cr [kN]
しわ寄せ σ_w [MPa]
曲げ剛性 D [N·m]
応力・安全率チャート
スパン比に対するたわみ変化

理論式

曲げ剛性(等価):

$$D = \frac{E_f t_f d^2}{2} + \frac{E_f t_f^3}{6} + \frac{E_c t_c^3}{12}$$

ここで $d = t_c + t_f$(面材中心間距離)

面材曲げ応力: $\sigma_f = \dfrac{M \cdot e}{D}$, $e = d/2$

コアせん断応力: $\tau_c = \dfrac{V}{d \cdot b}$

等分布荷重たわみ(せん断変形含む):

$$\delta = \frac{5qL^4}{384D} + \frac{qL^2}{8 A_c G_c}$$

しわ寄せ応力(Wrinkling): $\sigma_w \approx 0.5(E_f E_c G_c)^{1/3}$

CAE連携: Abaqus/Nastranのシェル要素でモデル化する際、等価単層として置換する方法とレイヤード要素を使う方法があります。コアのせん断剛性は通常均質化理論で取得します。

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