力の計算について

Question

お世話になっております．少々，幼稚な質問かもしれませんが，宜しくお願いいたします．

＜質問＞
ボア径　φ２０ｍｍ　のエアシリンダを元圧０．４ＭＰａで使用する場合で，
例えば，そのエアシリンダが　□２００ｍｍｘｔ＝１５ｍｍ（アルミ　比重２．８）　の板のセンターを押している時，実際に板が押している力（□２００ｍｍの下面側）はどのように求めることができるでしょうか？

シリンダ推力は簡単に求めれるのですが，板が実際に押してる力の求め方がわかりません．　どうぞ，よろしくお願いします．

（シリンダストロークは，３０ｍｍとします．）

追記します．
　板はシリンダの先端に取り付けられ，そのセンターを下向きの推力で押している状態です．

Answer

＞先の回答の方（ＤＭさん）がおっしゃられた富士フィルムのやつは
＞以前に使用したことがあります．使ったのは色の変化で圧力をみる
＞（スキャンではなく．．）というものでした．（かなり高価でした．．．）

もう少し正確に判断してください特殊な専用スキャナーでスキャンして
解析するソフトウエアがセットで売り出されています

Answer

貴殿が知りたいのは、板の荷重分布ですか？
それなら、下記のような方法や、FEMで解析されては？

ただ単純に、板が相手物を直接押す力を求めたいなら、それは、シリンダー推力と同じでしょう。作用反作用の関係です。
逆に、力の差があったとしたら、力の差分はいったいどこへ行ったのでしょうか？　追記の構造から言っても、シリンダー推力はダイレクトに板に伝わります。

下記方法でもFEMでも、誤差を考えなければ、積分すればシリンダー推力になるはずです。

私も、富士フィルムの圧力フィルムは使ったことがあります。
やはりスキャナで解析しましたね。上にも書かれているように、スキャナできっちり解析しないと、せっかく取ったデータが台無しになってしまいますよ。非常にもったいないし、やり直しになれば二度手間です。

ところでFEMですが、これは「有限要素法」という数値解析手法の一種です。
応力ひずみなどの構造解析や固有値解析、電磁場解析、流体解析など、様々な分野に応用されています。

このキーワードで検索すると、山ほど掛かりますので、御自身で調査して下さい。

Answer

板が完全剛体ならばシリンダーの推力を板の面積で割れば
単位当たりの力が出ますが、世に中に剛体は存在しないので
かなり、難しい質問です

富士フィルムの感圧紙でデータを取りスキャンして解析すれば
詳細な値が出ます

中央ほど高く周辺に行くに従い荷重値は低くなります

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