自動車やバイク等で実施されている軽量化の手法「肉抜き」についての質問です。
自動車やバイク等で実施されている軽量化の手法「肉抜き」についての質問です。ユーザーDIYやチューニングショップによる加工、さらには競技車両などでも車体のパネルにホールソーなどで丸穴を空けた肉抜き加工がされておりますが、あれは剛性的には問題ないのでしょうか？
もちろん、スーパーGTなどに参戦しているような車両のパネル、フライホイール、バイクのスプロケットなどは応力計算などしていて強度的にも剛性的にも問題ないのだと思うのです。
しかし、DIYやチューニングショップで施工されているような肉抜きは度が過ぎてるというか、蓮コラかと思うくらい穴が空いていて、あれで必要な剛性が保てているのか疑問です。
穴あけ加工による肉抜きには、剛性を落とすことなく空けるセオリー(例えばパーツ表面積の50%までしか空けてはいけないなど)とかはあるのでしょうか？
資料となりそうな文献も探してみたのですが、うまくみつけられず質問するに至りました。
パーツの剛性を落とすことなく(または最小限に抑えつつ)肉抜き加工により軽量化を実現するためのセオリーがありましたらご教示ください。
また、参考資料や文献がありましたら、合わせてご紹介よろしくお願いします。 ＞穴あけ加工による肉抜きには、剛性を落とすことなく・・あるのでしょうか？
ありますよ。簡単じゃ無いけれど。
要するに、強度計算すれば良いだけです。
その部品を、初めから（つまりゼロから）設計出来る技量があれば、肉抜きでの強度計算も出来ます。
尚、それは、
＞例えばパーツ表面積の50%までしか空けてはいけないなど
そんな単純で出鱈目なものではありません。当然ですが。
ショップでやっているようなものなんて、出鱈目な後先を考えない様なものばかりです。その場は良くても、耐久性が無いので、一箇月も経てば壊れてしまうようなものさえあります。
＞参考資料や文献がありましたら、合わせてご紹介よろしくお願いします。
「材料力学」と書かれた専門書を探して見て下さい。沢山の書籍が出ていますから、御自身で理解できるレベルのものを見つけましょう。
それを読み終えて理解できたら「材料強度学」などの書籍も読みましょう。
私が市販車でやった実例では、ＸＶＺ１２のキャブの重量を、Ｖｍａｘ１２で３０％くらい軽量化することに成功しています。
きちんと、部品１個１個の重量を測り、軽量化の立案をし、プランを立てて三國さんと協議して実行に移しています。
断じて、テキトーに孔を開けたりはしていません。ｗｗ 穴開けるとかは聞いた事無いですね。
パネルをカーボンにするとか、ガラスをアクリルにするとか…
ジムカーナやラリー車なんかはスポット増ししたりするので、穴開けるなんてもってのほかだと思います 穴あけ肉抜きを
計算で出すのは難しいのでは？
位置関係など不確定要素が多すぎるので
高度なシミュレーションソフトでもあれば
可能でしょうけど研究所レベルじゃないですかねー
実際のところは
〇g軽くするみたいな数値目標があって
じゃあ板厚tmmならφ20mｍで5つあける
あとは開けてみて試験かけてみて
ダメならφ10mmで10ヶ所分散とか
そういうやり方だと思いますけど DIYの場合、力学系の知識がなければ普通にぶっ壊れます。
チューニングショップの基本的に上記と同じですが、ちゃんと強度計算やってくれるところであれば問題ないですが、店によってはイケるっしょみたいな感じでやるところもあります。下手したら普通に壊れます。
安全な強度を保ちつつ軽量化するためには、しっかりとした計算は不可欠です。
まず、なんでもですが、決められた安全率内に収まるように設計します。
急な形状変化があると応力集中しますので、急な形状変化を避ける、角は丸くする、穴を開ける場合適切な距離をとるとかいろいろありますからね。
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