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第5章 構造振動学 - 日本機械学会

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として 変 数 分 離 法 により 解 くことができて,その 一 般 解 は<br />

w<br />

iwt<br />

( x,t ) W( x) e<br />

= (5.8)<br />

W<br />

( x )<br />

で 与 えられる.ここに<br />

従 って 振 動 数 fは<br />

lx<br />

lx<br />

lx<br />

lx<br />

C cosh + C sinh + C cos + C sin<br />

(5.9)<br />

1 2<br />

3<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

=<br />

4<br />

l<br />

f<br />

4<br />

=<br />

w<br />

2<br />

rA<br />

4<br />

(5.10)<br />

E I<br />

w 1 l<br />

=<br />

2p<br />

2 p <br />

=<br />

2<br />

2<br />

EI<br />

rA<br />

(5.11)<br />

となる. 未 定 定 数 C<br />

1,C<br />

2,C 3,<br />

C4<br />

は 梁 の 両 端 の2 個 づつの 計 4 個 の 境 界 条 件 により 決 められ,その 計 算 途<br />

中 で l の 値 も 決 定 される. 長 さ 1m, 直 径 2cmのアルミの 円 断 面 梁 について 単 位 の 例 をとれば<br />

例 えば SI 単 位 系 では<br />

2<br />

L = 1m , A = 0.<br />

000314m<br />

, E =<br />

N / m<br />

重 力 ( 工 学 ) 単 位 系 では<br />

である.<br />

例 1: 片 持 ち 梁<br />

2<br />

3<br />

3<br />

r = 2. 8 ´ 10 Kg / m ,<br />

I<br />

=<br />

70 G Pa<br />

= 70 ´ 10<br />

-8<br />

4<br />

0.<br />

785 ´ 10 m<br />

2<br />

2<br />

L = 1000mm , A = 314mm , E = 7200Kgf / mm<br />

3<br />

2<br />

-5<br />

2<br />

r = 0.<br />

28Kgf / mm 9800mm<br />

/ sec = 2.<br />

8 ´ 10 Kgf / mm sec<br />

( ) ( )<br />

2<br />

4<br />

I = 0 . 785 ´ 10<br />

まず,x=0で 固 定 ,x= で 自 由 の 片 持 ちの 場 合 を 計 算 する. 境 界 条 件 は<br />

w<br />

固 定 : 変 位 w=0, 傾 き = 0<br />

x<br />

2<br />

3<br />

w<br />

w<br />

自 由 :モーメント = 0 , 剪 断 力 = 0<br />

2<br />

3<br />

x<br />

x<br />

日 本 機 械 学 会 宇 宙 工 学 部 門<br />

式 (5.7) をこれらの 条 件 式 に 代 入 して, 固 定 条 件 から<br />

9<br />

C = -C 3 1<br />

, C = -C<br />

4 2<br />

この 条 件 を 考 慮 して 自 由 条 件 から<br />

5-3

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