技術資料

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構造解析用語
チモシェンコ梁 (Timoshenko beam)

棒のような形状を持っ構造物(beam-like structure)の横方向たわみに関する挙動を模写するための工学的理論は多く研究されております。その中で最も基本となる理論が、オイラー梁(Euler beam)の理論です。オイラー梁理論は、部材内の厚さ方向への横せん断変形(transverse shear deformation)を無視し、曲げによる変形のみを反映しています。

しかし、部材の長さに対して厚みが増加するほど厚さ方向へのせん断変形は増加するため、オイラー梁理論の正確性は減少します。従って、このような短所を補完するための保護の理論がチモシェンコ梁理論として、ロシアの出身応用科学者であるチモシェンコ(Timoshenko1878-1972)によって最初に提案されました。

チモシェンコ梁理論では、梁のたわみと梁の傾きを未知数としております。その結果、チモシェンコ梁要素は、一節点(node)にたわみと梁の傾きを自由度(degree of freedom)としております。参考として、横せん断歪みを無視したオイラー梁では梁の傾きと断面の傾き角度が同じだと仮定しているので、梁の傾きを別々の未知数としておりません。

 
 
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