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6・6 衝撃による応力
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実際には許容応力の基礎強さ＝安全率×許容応力を考えねばならない。
1. Eの値
| 物質 |
E〔kgf／cm2〕 |
| 鍜鉄 |
2.17×106 |
| 鋼 |
2.0×106 |
| 鋳鉄 |
1.0×106 |
| 黄銅 |
1.05×106 |
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2. 安全率（アンウインによる）
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安全率 |
| 物質 |
静荷重 |
繰返し荷重 |
可変及び
衝撃荷重 |
| 片振 |
再振 |
| 鋳鉄 |
4 |
6 |
10 |
15 |
| 錬鉄及び鋼 |
3 |
5 |
8 |
12 |
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3. 1kgf／cm2＝0.098〔MPa〕
〔例題〕
上図において重錘10〔kg〕が、3〔cm〕直径の丸棒の高さ50〔cm〕が下部にしっかり固定されている所へ丸棒の先端から30〔cm〕の所から落下した場合の最大応力を計算せよ。
また、急激荷重の場合と静荷重の場合とを求めよ。
ただし、E＝2.1×106とする。
〔解〕
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重力の加速度 |
G：9,800〔mm／s2〕、α：倍数 |
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f：振動数〔Hz〕、A：複振幅（全振幅）〔mm〕 |
（説明）
式α＝0.002・A・f2はどうしてできたか調べる。上図のような単振り子をまず考えてみる。
糸の長さlの一端におもりmをつけて、これを鉛直面内で振動すれば、この単振り子は完全に一往復してもとの状態にもどる。この時間を周期という。
そしてこの周期は振幅が余り大きくなければおもりの質量mや振幅には無関係であるが、糸の長さを4倍、16倍と長くすれば、実験上周期は2倍、4倍となる。
したがって、周期Tと糸の長さlとの関係は
となる。
この場合kは比例定数で一定の場所では定まった値をとる。
詳細な計算によれば
となる。
いま物体の振動を単振動と考えれば、振動加速度は上式（4）を応用すればよい。
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〔例題〕1kgの物体を起振機にかけ16.7Hz（1,000cpm）の振動数で3mmの複振幅をかけた場合の振動加速度を求めよ。
〔解〕α＝0.002×3×（16.7）2＝0.006×278.89＝1.67〔G〕
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