問題286

図に示すような段付きの円筒軸を考える。全域にわたり、内径Dである。円筒軸の片端は剛壁Aに固定されている。応力集中を無視する。部材の横弾性係数をGとする。図のように細い剛部材を連結し、それぞれ図の方向に荷重P及びFを作用させる。部材の長さ2L,Lは、軸の中心軸から測った長さを示す。 この部材の許容せん断応力をτaとする。F=P/2とするとき、Pによる許容ねじりモーメント値Paを求める。このとき、F=P/2として、軸の先端に生じるねじれ角度の大きさφを求める。

＊4a,aは軸心からP,Fの力が働く作用点までの距離である。

【解】