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  首先要承認我之前的結論是錯誤的,原來的想法是在斷面 無剪力的狀況下,樑的上下表面應該是stress free,所以樑 之間界面間應該不會有相對位移。但這個想法是錯的,因為兩 樑的界面分別是中性面的上與下,所以一邊是受壓,一邊是受 拉,位移剛好相反。所以o板友的回答會比較接近真實狀況, 4個樑垂直並排無黏合的等效moment inertial會等於一根*4; 所以bending rigidity會和橫排的一樣。 圖片顯示的是兩者的4-point bending模擬結果(小撓度) http://imgur.com/Nm1Ort3 稍微解釋一下模擬的方式,條件和之前一樣,兩個roller之間 的距離為12.5mm。負載為位移控制,求最大撓度相同時的反作 用力推算施加力矩。在0.238mm撓度下,兩者的反力差約2.7%。 差距極小,造成差距的原因還必須確認,因為我用單樑算出來 的反力剛好是橫排反力的1/4。直排的比較低猜測可能是接觸 運算的誤差。   到這裡大家一定為有疑問,可是先前的懸臂樑垂直的明明 就比橫排的強約20%。為了確認這點,我把撓度加大約10倍再計 算一次,結果如圖 http://imgur.com/zzHeVEm 圖中顯示和先 前的結果相似,直排4根樑強了20多%。那為什麼會造成這樣的 差異呢?   這是因為中性面上下位移量不同造成的。原先我們在材料 力學計算撓度時,都是假設整個樑斷面上的撓度皆相同,換句 話說,我們計算的都是中性面的上的撓度。當問題是小撓度時, 差異是很小的,以0.238mm case為例,其斷面最上方到最下方 的撓度分別是0.237086 0.238058 0.236653,差距僅0.002mm。 但是到了2.52mm case,最上方到最下方的撓度變為2.50374 2.51888 2.50424,差距已到了0.017。因為這個差異,造成樑 跟樑之間的接觸壓力大幅增加(如圖 http://imgur.com/ZQNWxlW ), 而這提供了額外的支撐力道,使垂直並排樑有比橫列並排樑更 高的bending rigidity。   這個差異是在材料力學中看不到的,因為材料力學考慮的 問題是 1.小撓度 2.線彈性(無接觸行為)的,所以如果以材力 的範疇來說,其實o板友的回答是正確的,在此要向o板友致歉。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.165.152.69 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Mechanical/M.1463245701.A.D80.html
ATand: 如同課本紙張一樣,紙張黏在一起跟沒有黏在一起,生活例子 05/15 12:27
sleeplist: 這題目的討論峰迴路轉,真是比想像中複雜.. 05/18 01:08