平行 軸 の 定理 断面 二 次 モーメント

parallel-axis theorem 面積 A の図形の図心\(G\left( {{x_0}, {y_0}} \right)\)を通る x 軸に平行な座標軸を X にとると, x 軸に関する断面二次モーメント I x と, X 軸に関する断面二次モーメント I x の間に,\({I_x} = {I_X} + y_0^2A\)の関係が成立する.これが断面二次モーメントの平行軸の定理であり,\({y_0}\)は二つの平行軸の距離である.また,図心 G を通るもう一つの座標軸を Y にとると,\({I_{xy}} = \int_A {xyAdA} \)で定義される断面相乗モーメントに関して,\({I_{xy}} = {I_{XY}} + {x_0}{y_0}A\)なる関係がある.これも平行軸の定理と呼ばれる.

• ○
• 【断面二次モーメントの求め方】複雑な図形の断面二次モーメントが解ける - おりびのブログ
• 平行軸の定理：物理学解体新書
• 平行軸の定理 - Wikipedia
• 平行軸の定理（1） - YouTube

○

剛体の 慣性モーメント は、軸の位置・軸の方向ごとに異なる値になる。 これらに関し、重要な定理が二つある。 平行軸の定理 と、 直交軸の定理 だ。 まず、イメージを得るためにフリスビーを回転させるパターンを考えてみよう。 フリスビーを回転させるパターンは二つある。 パターンAとパターンBとでは、回転軸が異なるので慣性モーメントが異なる。 そして回転軸が互いに平行であるに注目しよう。 重心を通る回転軸の周りの慣性モーメントIG(パターンA)と、これと平行な任意の軸の周りの慣性モーメントI(パターンB)には以下の関係がある。 この関係を平行軸の定理という。 フリスビーの話で平行軸の定理のイメージがつかめたと思う。 ここから、数式を使って具体的に平行軸の定理の式を導きだしてみよう。 固定されたz軸に平行で、質量中心を通る軸をz'軸とする。 剛体を構成する任意の質点miのz軸のまわりの慣性モーメントをIとする。 m i からz軸、z'軸に下ろした垂線の長さをh、h'とする。 垂線h'とdがつくる角をθとする。

【断面二次モーメントの求め方】複雑な図形の断面二次モーメントが解ける - おりびのブログ

質問日時: 2011/12/22 01:22 回答数: 3 件 平行軸の定理の証明が教科書に載っていましたが、難しくてよくわかりませんでした。 できるだけわかりやすく解説していただけると助かります。 No. 2 ベストアンサー 簡単のために回転軸、重心、質点(質量m)が直線状にあるとして添付図のような図を書きます。 慣性モーメントは(質量)×(回転軸からの距離の二乗)なので、図の回転軸まわりの慣性モーメントは mX^2 = m(x+d)^2 = mx^2 + md^2 + 2mxd となりますが、全ての質点について和を取ると重心の定義からΣmxが0になるので、最後の2mxdが和を取ることで0になり、 I = Σmx^2 + (Σm)d^2 になるということです。第一項のΣmx^2は慣性モーメントの定義から重心まわりの慣性モーメントIG, Σmは剛体全体の質量Mになるので I = IG + Md^2 教科書の証明はこれを一般化しているだけです。 この回答への補足 >>全ての質点について和を取ると重心の定義からΣmxが0になるので 大体理解できましたが、ここの部分がよくわからないので教えていただけませんか。 補足日時:2011/12/24 15:40 0 件 この回答へのお礼 どうもありがとうございました! 平行軸の定理 - Wikipedia. お礼日時:2011/12/25 13:07 簡単のため一次元の質点系なり剛体で考えることにして、重心の座標Rxは、その定義から Rx = Σmx / Σm 和は質点系なり剛体を構成する全ての質点について取ります。 ANo. 2の添付図のx(小文字)は重心を原点とした時の質点の座標。 したがって重心が原点にあるので Rx =0 この二つの関係から Σmx = 0 が導かれます。 これを二次元、三次元に拡張するのは同じ計算をy成分、z成分についても行なうだけです。 1 No. 1 回答者: ocean-ban 回答日時: 2011/12/22 06:57 お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて! gooで質問しましょう! このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

平行軸の定理：物理学解体新書

重心まわりの慣性モーメント $I_G$ を計算する 手順2. 平行軸の定理を使って $I$ を計算する そのため、いろいろな図形について、 重心まわりの慣性モーメント を覚えておく(計算できるようになっておく)ことが重要です。 棒の慣性モーメント: 重心を通る軸まわりの慣性モーメントは、$\dfrac{1}{12}ML^2$ 長方形や正方形の慣性モーメント: 重心を通る軸まわりの慣性モーメントは、$\dfrac{1}{3}M(a^2+b^2)$ ただし、横の長さを $2a$、縦の長さを $2b$ としました。 一様な長方形・正方形の慣性モーメントの2通りの計算 円盤の慣性モーメント: 重心を通る軸まわりの慣性モーメントは、$\dfrac{1}{2}Mr^2$ ただし、$r$ は円盤の半径です。 次回は 一様な円柱と円錐の慣性モーメント を解説します。

平行軸の定理 - Wikipedia

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!) 断面二次モーメントは、「材料の曲げにくさ(曲げる力に対する抵抗性)」を表します。断面二次モーメントが大きいほど、曲げにくい材料です。今回は断面二次モーメントの意味、計算式、h形鋼、たわみとの関係について説明します。 断面二次モーメントと似た用語の断面係数の意味、たわみの計算は下記が参考になります。 断面係数とは たわみとは?1分でわかる意味、求め方、公式、単位、記号、計算法 断面二次モーメントとたわみの関係は?1分でわかる意味、計算式、剛性との関係 100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事 断面二次モーメントとは? 断面二次モーメントは、「材料の曲げにくさ(曲げる力に対する抵抗性)」を表します。 部材の「曲げにくさ」は、材料の性質で決まります。ゴムよりも木の方が曲げにくいですし、木よりも鉄の方が曲げにくいです。また部材の形状(H型やI型など)でも曲げにくさは違います。専門的にいうと、下記の値が関係します。 ・ヤング係数(材料そのものの固さ。ゴムや木、鉄ごとに値が変わる) ・断面二次モーメント(部材の形による固さの違い。正方形とH形では固さが変わる) ヤング係数の意味は、下記が参考になります。 ヤング係数ってなに?1分でわかるたった1つのポイント 断面二次モーメントと近い値に、断面係数があります。断面係数については、 断面係数とは何か?

平行軸の定理（1） - Youtube

三角形の断面二次モーメントを求める手順は全部で4ステップです 三角形の断面二次モーメントを求める手順は全部で以下の4ステップしかありません。 重要ポイント ①計算が容易になる 軸を決める ②微小面積 を求める ③計算が容易な 軸に関して を求める ④平行軸の定理を用いて解を出す この4つの手順に従って解説していきます。 ①と④は比較的簡単ですが、②と③が難しいです。 できるだけ分かりやすく、図をたくさん使って解説していきます! ①計算が容易になるz軸を決める 今回は2種類の軸が登場します。 1つ目は、三角形の重心Gを通る '軸です。 2つ目は、自分で勝手に設定する 軸です。違いを明確にするために「'」を付けておきましょう。 あとで平行軸の定理を使うために、自分で勝手に 軸を設定しましょう。 ※ 軸は基本的には図形の一番上か一番下に設定しましょう。 今回は↓の図のように、三角形の一番上を 軸とします。 ②微小面積dAを求める 微小面積 を求めるのが少々難しいかもしれません。ゆっくり丁寧に解説します。 '軸から だけ離れたところに位置する超細い面積 を求めます。 ↓の図の「微小面積 」という部分の面積を求めます。 この面積は高さが の台形ですね! しかし、高さ は目に見えるか見えないかの超短い長さを表しているので、ほぼ長方形ということとみなして計算します。 台形を長方形に近似するという考え方が非常に大事です。 微小面積 を求めるには、高さの他にあと底辺の長さが必要です。 しかし底辺の長さを求めるのが難しいです。微小面積 の底辺は ではありませんよ! 微小面積 の底辺は となります。なぜだか分かるでしょうか? もし分からなかったら、↓のグラフを見てください。 このグラフは横軸が の長さ、縦軸は微小面積の底辺の長さ を表しています。 の長さが の時はもちろん微小面積の底辺の長さも ですよね。 の長さが の時はもちろん微小面積の底辺の長さは ですよね。 この一次関数のグラフを式で表してみましょう。 そうすると、微小面積 の底辺 は となります。 一次関数を求めるのは中学校の内容ですので簡単ですね。 それでは、長方形の微小面積 は底辺×高さ なので、 難しい②は終わりました。次のステップに行きましょう! ③計算が容易なz軸に関して断面二次モーメントを求める ステップ③ではまず、計算が容易な 軸に関して を求めましょう。 ステップ②で得た を代入しましょう。 この計算が容易な 軸に関する断面二次モーメント は後で使います。 続いて三角形の面積と断面一次モーメント をそれぞれ求めていきましょう。 三角形の面積は簡単ですね、 ですね。 問題は断面一次モーメント です。 は重心Gの 方向の距離のことでしたね。 断面一次モーメント の式は↓のようになります。 断面一次モーメントの計算 断面一次モーメントは断面二次モーメントと似てますね。それでは代入して断面一次モーメントを求めましょう。 ※余談ですが三角形の重心は、頂点から2:1の距離にあるというのが断面一次モーメントを計算することで分かりましたね。 ついに最後のステップです。 そして、↓に示した平行軸の定理に式を代入して、三角形の重心Gを通る '軸周りの断面二次モーメントを求めます。 この が三角形の断面二次モーメントです!

断面二次モーメント(対称曲げ)の計算法 断面が上下に対称ならば,図心は断面中央であるから中立軸は中央をとおる. そして,断面二次モーメント I は,断面の高さを h ,幅を b ( z の関数)とすれば, 断面係数は,上下面で等しく である. 計算例] 断面が上下に非対称なときは,次の平行軸の定理を利用して,中立軸の位置,断面二次モーメントを求める. 平行軸の定理 中立軸に平行な任意の y ' 軸に関する面積モーメントおよび,断面二次モーメントを S ' , I ' とすれば ここで, e は中立軸 y と y ' 軸との距離, A は断面積 が成立する. 証明 題意より,中立軸からの距離を z , y ' 軸からの距離を z とすれば, z = z + e 面積モーメントの定義より, 断面二次モーメントの定義より 一般に,断面二次モーメントは高さの三乗,断面係数は高さの二乗にそれぞれ比例するのに対し,面積は高さに比例する.したがって,同じ断面積ならば,面積すなわち重さが一定なのに対し, すなわち,曲げ応力は小さくなり,有利である.このことは, すなわち,そこに面積があっても強度上効果はないことからも推測できる. 例えば,寸法が a × b ( a > b )の矩形断面の場合, a が高さとなるように配置したときと, b が高さとなるように配置した場合を比べれば,それぞれの場合の最大曲げ応力 s a , s b の比は となり,前者の曲げ強度は a / b 倍となる. また,外径 D の中実円形と,内径 をくり抜いた中空円形断面を比較すれば,中空円形断面と中実断面の重量比 a ,曲げ強度比 b は, となり,重量が 1/2 になるのに対し,強度は 25% の低下ですむ. 計算例]