年の暮れに

本ブログではお世話になりました。
やり残したことがたくさんあるのですが、非力ゆえなかなか完遂できません。

１）Involute_Curve_4.1
      プログラムの巨大化での対策。別のソフト構築もダブリ設定事項が多く時間的に
　　厳しい。
２）Involute_Spline
      歯先Ｒ部のコード化が困難。ただし、ＣＡＤでの作画は可能。
３）ラグ強度計算
　　ＵＳＡのテキストの翻訳が困難。
　　圧縮強さのデータ不足。（ＡＮＳＩとＪＩＳの対応同一材料の強度が異なる。）
　　荷重たわみ線図の変化はほぼ同じと考えてＡＮＳＩデータの比率をＪＩＳ材に
　　適用を考えたが難しい。
４）ＩＳＯ規格の公開データが守秘義務のためかＷＥＢで見つけがたい。

いろいろとあります。

皆様には、よき年をお迎えくださるよう願っております。

圧力単位の換算： ksi <=> N/mm^2

USAのAnsi規格とSI単位の換算はとりわけて面倒。上図は圧力の換算例。
https://www.unitconverters.net/pressure-converter.html

雑感：北極くまのヒエラルキーに依存しない生活体系

私が毎日眺める北極くまに関する知見の紹介Web。
http://urspolar.exblog.jp/238105219/

ここでは北極くまの生活体系はヒエラルキー（上下関係）に依存しない集団生活と言う趣旨の観察記録を紹介しています。相互に助け合う集団生活かと思います。ロシアの科学者の観察を通じた北極くまの生活形態の紹介記事です。

雑感： 韓国時代劇 トンイ

韓国の時代劇　トンイ　の話を知人より聞いて、先日　ツタヤでＤＶＤを借りて鑑賞している。ＤＶＤは全部で30巻あり、一巻当たり２時間を要するので時間がないとなかなか見られない。ようやく26巻まで進めた。ちょっと気のついたこと。
実に面白い娯楽時代物だが、完全なフィクションと銘打っているにもかかわらず、韓国と日本の時代物の劇作の手法に興味深い差異をみた。日本の時代劇は史実に沿って未知の部分を創作脚色してゆく手法がベースであるが、韓国のそれは史実そのものを故意に曲げて創作している。歴史自体が儒教国家としてのスタンス故か歴史の記録が乏しい事情はわかるがちょっと怖い気もする。
ともあれ、面白い、優れた作品と思う。

鉄鋼系材料の圧縮強度

大きな錯覚があり、下記（図表、本文共）書き換えました。(2017.12.20)

図を先ほど置き換えました。（2017.12.19）

鉄鋼系材料の圧縮強度は国内文献ではなかなか見つけられない。上表の数値を参考にして

ＪＩＳ規格鉄鋼材に比例計算を行って求める方法がある。

圧縮強度と引張り強度(極限強さ）の比率は鉄鋼系（合金鋼を含む）ではほぼ一定。

合金鋼の場合、伸びに応じて強度の数値が大きく変化するので要注意。

（参考資料：ベルヘリコプター社の設計マニュアル。1970年頃のデータ。）

圧縮強度はラグ強度計算に必須のデータ。（ピンとの接触面応力：軸受け応力）

単位換算は下記参照

FreeSoft ：圧縮解凍ソフト +Lhaca

https://forest.watch.impress.co.jp/library/software/pluslhaca/

最上段のリンクからセットアップ後のファイル表示マーク（上図）。マウス左ボタンクリックすると下図の解凍、圧縮の文字が表示され、デスクトップ他処理データの格納位置を容易に設定可能。この操作感が最大の長所。

WindowsXPで使用している圧縮解凍ソフト　＋Lhaca。

PCのレジスターなど不使用の動作が軽快なソフトです。試してはいませんが、国内開発者作成。LZH,ZIP形式のみ対象。

他にはLhaplusというソフトがあります。Windows７以降の場合のみ。機能の豊富さならこちらです。小生の個人的使用感は +Lhacaには敵わないと思います。

FreeSoft : Note PC に適するバッテリー残量メータ

https://batterybarpro.com/basic.php

画像はDell D630 Windows XP Pro　に搭載のバッテリー残量メータ。Windows 7 以降の使用可能。図の％表示部にマウスをあてるだけで表示される。
入手は最上段のリンクより。
有償版もあります。

欧州連合の継手効率(ピン、溶接）参考文献

http://www.phd.eng.br/wp-content/uploads/2015/12/en.1993.1.8.2005-1.pdf

継手(ピン、溶接）関連の欧州規格　個人ユースで利用可能の記述。
各種設計効率（継手など）の参考文献。どうしても調査事項に迷う場合とかの参考。通常の機械設計にはこの内容までは、あまり利用はしない。

尚、ISO圏の規格関連文書は著作権に極めて厳格であり、インターネットで探索は困難です。小生はインターネット普及初期(１０年ほど前）のIT上の文献を多数所有しており、詳細で、有効な部分は可能な範囲で紹介してゆく所存です。

ISO圏での溶接構造体への応力集中係数

溶接構造の応力集中係数の適用計算式は、本ブログでは未だ紹介していなかったように思う。USAの場合は、より一層細部に規定が存在する。

サーボ駆動モーターの必要動力： Maxson_Fomulae_Academy

スイスの精密モータメーカー　Maxson社　発行のモーター選定ハンドブック。

慣性モーメント一覧から実際のモーター選出手法を記載しています。

サーボモータを取り扱う技術者には便利な小冊子です。

ダウンロードは下記より。

日本語版（５８ページ）

https://www.maxonjapan.co.jp/medias/sys_master/root/8815464153118/maxon-Formulae-handbook-Japanese.pdf?attachment=true

英語版(６０ページ）

http://storkdrives.com/wp-content/uploads/2013/10/1-Formelsamling.pdf

同一内容ですが英語版を推奨します。日本語版でもなんら差し支えはありません。

薄肉、厚肉円筒の強度計算公式

下記リンクは問題演習が多い意味で参考になります。

薄肉円筒関連データ
http://www.codecogs.com/library/engineering/materials/cylinders_and_spheres/thin-walled-cylinders-and-spheres.php


厚肉円筒関連データ
http://www.codecogs.com/library/engineering/materials/thick-walled-cylinders-and-spheres.php


国内の関連文献URL
http://www.sml.k.u-tokyo.ac.jp/members/nabe/lecture2012/B3_20120608.pdf

下図は内外圧を同時に受ける厚肉円筒の応力公式

下図はUK（英国）のURLで紹介されていた式（上と同じではあるが）

但し、内外圧を同時に受ける薄肉円筒の式の例は見つかりません。適用が少ないからでしょうか。通常は厚肉で対処します。

厚肉円筒の応力計算データ集（公式）

厚肉円筒に関する貴重なデータ集（応力関連）です。必要な方にはダウンロードを勧めます。
http://courses.washington.edu/me354a/Thick%20Walled%20Cylinders.pdf
各種公式の由来も詳細に記載されています。
但し、英文です。

JGMA 6101-02(2007) の計算手法への疑問

上図は　日本歯車工業会　制定　平歯車及びはすば歯車の曲げ強さ計算式　JGMA 6101-02(2007)　に対応した曲げ強さを求めるソフトの作成途中の表画面。たかが、歯車の曲げ強さとあなどってはいけない。実に複雑怪奇な内容である。ISO規格に沿って、JGMA独自の見解をも反映した計算法だが、ソフトウエアなしには計算が困難な内容になっている。
国内の大企業の場合、大抵、自前でソフトを開発運用していると思われるが、中小企業の場合は時間的にも、コスト的にも対処は困難と思われる。簡易計算手法をJGMAは用意するべきと思う。ISOの著作権の縛りは厳しいが、明確に詳細な係数策定手段、計算法、などをネットなどでJGMAは公開するべきと思う。
当方が調査した限りでは少なくとも上図の入力データが計算には必要となる。上の計算手法は伝達歯車と被伝達歯車の実効噛み合い歯幅が同一位相という前提ですが、そうでないときは更に複雑になる。
Catia,Pro/E、SolodWorksなどの３次元ソフトの強度解析の利用が一般的と思うが、あえて、計算手法の開発を、現在、試みている。

再掲：機械材料の特性値

下記よりダウンロード可能です。
http://m-sudo.sakura.ne.jp/soft_data/kikaikougaku(PDF)/KikaiZairyou%20no%20Tokuseiti_USA_Web%20yori%20Nyuusyu.pdf

上はＵＳＡ規格に沿った材料名

ＪＩＳ対応規格は下記
https://www.nbk1560.com/products/technical/32_Steel/

再掲： 油圧ホース、コネクタ一覧 ： （株）横浜ゴム

横浜ゴム（株）の高圧油圧ホース、コネクタ、金具一覧のURL。ただ、１０年近く前と様相が変わっている。一応紹介だけはしておきます。

http://www.yrc.co.jp/mbe/hose_hp/pro_info/pro_info.html
下図はカタログの一部。

この種の情報は、２０年ほど前は、販売担当者のノウハウだった。販売担当者に相談を持ちかけたら、設計分野は異なっても、油圧設計分野に限らず、図に似た情報を教えて頂いた経験を持つ設計者は多いと思う。しかし、リスク管理情報として利用することが賢明である。カタログスペックからの遺脱はトラブル発生時、設計責任に直結する。

世界で戦えるGLOBALエンジニアになるための製図技術 大塚商会

標記の件
第一回から現在第７回まで講座が進行しています。
必要な方には全文読了を勧めます。

1st　Step
https://mypage.otsuka-shokai.co.jp/html-files/it/cad_lecture/201109.html 以降

2nd  Step
https://mypage.otsuka-shokai.co.jp/html-files/it/cad_lecture/201203.html 以降

3rd  Step
https://mypage.otsuka-shokai.co.jp/contents/business-oyakudachi/cad-lecture/2013/201311.html 以降

4th  Step
https://mypage.otsuka-shokai.co.jp/contents/business-oyakudachi/cad-lecture/2014/201409.html 以降

5th Step
https://mypage.otsuka-shokai.co.jp/contents/business-oyakudachi/cad-lecture/2015/201507.html以降

6th Step
https://mypage.otsuka-shokai.co.jp/contents/business-oyakudachi/cad-lecture/2016/201605.html以降

7th Step
https://mypage.otsuka-shokai.co.jp/contents/business-oyakudachi/cad-lecture/2017/201703.html 以降

機械製図に自信のある方でも第５回からは読み始められることを勧めます。
幾何公差、形状公差、仕上げ記号など旧ＪＩＳ環境で歩いてきた方には必読です。
旧ＪＩＳで自信のある方は｛サイズとは？｝という問いに｛？？？｝となるようでは精読
必至と思います。

ＵＳＡ空軍仕様ラグジョイント計算法_01(以前紹介のＢ社とは別方式）

未検証、未完成

標記の件、Ｂｅｌｌ社の資料とは異なる計算法の紹介。
参考テキストは下記。
http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf
第９章

MIL-HDBK-5 : http://everyspec.com/MIL-HDBK/MIL-HDBK-0001-0099/MIL_HDBK_5J_139/

記載の英文は翻訳が実に難しい。下図は原文に即して翻訳を試みるもずいぶん適当に記してしまったとは思う。皆さんも翻訳を試みて欲しい。

中小の特許申請、費用を半額に 特許庁19年度めど

日経新聞より　2017.11.25　朝刊にて表記の記事が掲載された。
下記リンクより月１０本限定で全文無料読取り可能な方法も説明されています。
-------------------------------------------------------------------------------
　特許庁は2019年度をメドに中小企業の特許料金を半額にする。現在は平均40万円程度かかるが
約20万円に下げる。日本独自の技術を持つ中小企業は多いが、知的財産権の活用は十分進んで
いないとされる。特許庁は主要国の中で最低水準とする方向で検討を進め、国内企業の国際競争
力強化につなげる。
　特許取得時には「出願料」のほか、審査を求める「審査請求料」、特許権維持のための「特許
料」など様々な費用がかかる。特…

以下　略

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO23871840U7A121C1MM8000/

ＵＳＡ空軍仕様ラグジョイント強度計算について

表題の件ですが、考えてみれば、Bell社の手法、紹介文献の手法、どれも省けない思いが強くなりました。英文テキストの読解だけでも大変ですが、何とか試みてみます。
手順としては下記進めてみます。但し、チタン合金他、特殊金属材料の事例の紹介は一切省きます。小生の独断の嫌いが強いのでこの点はご承知お願いします。

１．ラグの強度計算法の紹介（両方式）
２．クレビス状のラグ、及びピンの解析（両方式）
３．例題演習（両方式の対比）

雑感：ＮＨＫ安室奈美恵さんの音楽を聴きながら

小生が会社勤めの頃、後輩の車に同乗して彼が音楽を流したら
安室さん、うまいですね・・・と言われたのを今でも鮮明に思い出す。
その頃は名前も知らなかったのに、余計に印象に残った。
Dont wanna cry
A walk in the park
今の安室さんの原形の音楽なのかとそう思えてきたら
新しいジャンルの開拓者でもあったのだろう。
ＮＨＫの紅白には出演しないことで安堵感を覚えた方も多いのではないだろうか。

航空機用ラグジョイントの強度計算_04:ラグ軸に斜めに引張る負荷を受ける形状の応力計算

作成中　(データ未検証）

本ページの内容は、USAの複数の文献から意訳を試みたものです。純粋にUSAの文献を国内で理解しやすいように試みたもので、他意はないことをあらかじめお断りしておきます。文献、URLデータなどは随所に記載してあります。本計算式類の採用は自己責任にて行ってくださるようお願いします。

主たる参考文献 http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

　　　　　　　 Bell Hellicopter 社の設計関連文献（Web より入手:現在では入手不可）

         

航空機用ラグジョイントの強度計算_03 :軸方向に直角な横断荷重に対するラグ応力計算

作成中です。(追加予定記事未記載）

本ページの内容は、USAの複数の文献から意訳を試みたものです。純粋にUSAの文献を国内で理解しやすいように試みたもので、他意はないことをあらかじめお断りしておきます。文献、URLデータなどは随所に記載してあります。本計算式類の採用は自己責任にて行ってくださるようお願いします。

主たる参考文献 http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

　　　　　　　Bell Hellicopter 社の設計関連文献（Web より入手:現在では入手不可）

下記計算は現在では、古い計算法となっているが、これでも、機械設計用途であれば十分意味を持つ。(Bell 社のデータを採用）

計算手順

航空機用ラグジョイントの強度計算_02 :軸方向荷重に対するラグ応力計算

本ページの内容は、USAの複数の文献から意訳を試みたものです。純粋にUSAの文献を国内で理解しやすいように試みたもので、他意はないことをあらかじめお断りしておきます。文献、URLデータなどは随所に記載してあります。

本計算式類の採用は自己責任にて行ってくださるようお願いします。

主たる参考文献 http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

　　　　　　　（上記文書による計算式は、後日説明予定。下記Bell社の計算式よりは

　　　　　　　　煩雑になるが、正式な空軍仕様の計算になる。）

　　　　　　　Bell Hellicopter 社の設計関連文献（Web より入手:現在では入手不可）

以下の下記説明は　Bell 社のデータを採用。

標題に、航空機(空軍）仕様と記載してあるが、安全率についての考え方を除いて、一般の機械設計にも適用してよい。安全率の適用の仕方は重要な項目。安全率の適用については機械設計に関しては国内の設計に使用する数値と同じでよいでしょう。

軸荷重を受けるラグの形

下の図の曲線群の説明

軸方向荷重に対する引張り応力の計算グラフ（応力係数を求める）

 

航空機用ラグジョイントの強度計算_01:概要

本ページの内容は、USAの複数の文献から意訳を試みたものです。純粋にUSAの文献を国内で理解しやすいように試みたもので、他意はないことをあらかじめお断りしておきます。文献、URLデータなどは随所に記載してあります。本計算式類の採用は自己責任にて行ってくださるようお願いします。

主たる参考文献 http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

　　　　　　　Bell Hellicopter 社の設計関連文献（Web より入手:現在では入手不可）

今後、時々関連ページを投稿します。順に読んでゆくことが重要で、スポット的な読み方では

理解が進まないと思います。なお、一般的な機械設計にも適用します。国内ではあまり知られていない計算法なので、正式な計算書類には引用文献の明記が必要になります。

テキスト参考URL（強度計算書の典拠として記する文書）

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

http://www.lugcalc.com/p/lug-analysis-chapt-9-affdl-tr-69-42.html
上記2例は正式な空軍仕様の計算式。手順が煩雑。本計算式については、後日、説明予定。

ラグの計算そのものは　Bell社の記録を採用。（理由：適用しやすい。）
航空機用(空軍仕様）と記していますが、機械設計の一般的なピン結合のジョイントに使用すべき計算式です。材質は構造用炭素鋼鋼材でも計算可能です。

ラグジョイントの強度計算＿01 何故USA航空機用ラグジョイント計算法を採用するか。

本ページの内容は、USAの複数の文献から意訳を試みたものです。純粋にUSAの文献を国内で理解しやすいように試みたもので、他意はないことをあらかじめお断りしておきます。文献、URLデータなどは随所に記載してあります。本計算式類の採用は自己責任にて行ってくださるようお願いします。

主たる参考文献 http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

下図は当方の個人的な見解です。しかし、間違ってはいないと信じます。

参考WEBは下記。（ここでは小生なんら入会手続きは行っていません。）

https://mechanicalc.com/reference/lug-analysis#analysis-overview

上記WEB本文は英文ですが、重要なので原文にて抜粋します。（当方で行変えなど行っています。）下図の中に記載した当方の見解は下記英文に沿ったものでは決してありません。このことを先ず承知ください。引用原文は上記ＵＲＬより。

テキスト参考URL（強度計算書の典拠として記する文書）

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

http://www.lugcalc.com/p/lug-analysis-chapt-9-affdl-tr-69-42.html

There are several common methods of analyzing a lug:
Simplified analysis - This method is based on first principles and involves making 
                      simplifying assumptions about the nature of the failure
                      and calculating factors of safety. This has the advantage of 
                      being relatively easy, but it only gives an approximate determination of the
                      adequacy of the lug.
Air Force Method - This method considers most of the failure modes above, and uses 
                   empirical curves to determine more accurate allowable loads.
                   This method allows for lugs under axial loading, transverse loading,
                   or oblique loading. This method also accounts for the interaction 
                   between the lug and the pin.
ASME BTH - This method considers most of the failure modes above, and uses simplified 
           equations with correction factors based on empirical data to determine more
           accurate allowable loads. This method is simpler than the Air Force Method,
           but it only allows for lugs under axial loading and does not account for the
           interaction between the lug and the pin.

JWW (2DCAD:FreeSoft) はスプライン曲線DXF形式でAutoCAD _LTと互換性有

上記画像は２D CAD　のJWWの画面
下記画像はJWWのDXFファイルを読み込んだAutoCAD_LT 2000 の画面

線の太さがうまく伝わらないのはAutoCAD_LT 2000 の不備によると思う。画面上の線の太さの表現能力についてはAutoCAD_LTはFreeSOFTのJwwには到底適わない。AutoCAD_LT 2000の場合線の太さが作画において、モニターの画面上、 0～25mmまでは同一太さしか規定できない。
モニターにおいて、または、印刷において、細線、中線、太線の区分が各線種においての表示能力の差がJWWが優れているということ。但し、破線など曲線部では統一したピッチに揃わない欠点がある。

航空機用ラグジョイントの強度計算＿1

今後、時々関連ページを投稿します。順に読んでゆくことが重要で、スポット的な読み方では

理解が進まないと思います。なお、一般的な機械設計にも適用します。国内ではあまり知られ

ていない計算法なので、正式な計算書類には引用文献の明記が必要になります。

テキスト参考URL（強度計算書の典拠として記する文書）

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

http://www.lugcalc.com/p/lug-analysis-chapt-9-affdl-tr-69-42.html

航空機用(空軍仕様）と記していますが、機械設計の一般的なピン結合のジョイントに使用すべき計算式です。材質は構造用炭素鋼鋼材でも計算可能です。最下段の図表でSteelと記されている部分が対応するライン。詳細な計算式は後のページで。

ラグジョイント計算の図式
詳細な説明は後のページで記述します。

方向性を持つ材料(アルミニウム合金材）への対応
鉄鋼の場合は考慮する必要はない。

下方の英文はアルミ合金材に粒子方向性が特殊な場合の説明。

アルミ二ウム合金材の粒子方向性 アルミ二ウム合金の利用に向けて_02

本ページの内容は、USAの複数の文献から意訳を試みたものです。純粋にUSAの文献を国内で理解しやすいように試みたもので、他意はないことをあらかじめお断りしておきます。文献、URLデータなどは随所に記載してあります。本計算式類の採用は自己責任にて行ってくださるようお願いします。

主たる参考文献 http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

アルミ二ウム合金材の粒子方向性は目視でも確認可能なことが多い。この方向性の特質を無視した設計は強度不足、寿命不足など結果として経済性を大きく損なう。アルミ二ウム合金材の材料強度は方向別に整理されているので確認しよう。(後日強度一覧を紹介予定）

応力-たわみ線図 アルミ二ウム合金の利用に向けて_01

応力ーたわみ線図についての説明

航空機用ラグジョイントの設計計算方法の手始めに先ず確認しておきたいこと。

(小生、うまく説明可能かどうか自信はないが）

参考：ANALYSIS & DESIGN OF COMPOSITE & METALLIC FLIGHT VEHICLE STRUCTURES - ABBOTT - 2016 - FIRST EDITION
下記URLより入手可能。
http://www.abbottaerospace.com/wpdm-package/nasa-tm-x-73305-astronautics-structures-manual-volume-i



日本国内の場合は次図。（ISOに関しては下図下方に記載）

参考URL:　http://d-engineer.com/zairiki/anzenritu.html
　　　　　　　http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1501/23/news009_2.html
下図の画像は上記WEBより引用。この参考URLは是非精読お願いします。

再掲: Stress Analisis Manual

下記PDFファイルは設計者必携の資料です。いまだ保持していない方はダウンロードを勧めます。

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/759199.pdf

国内の工学書籍（便覧を含む）では未記載のデータが満載です。但し単位系は lbh/inch 系です。

ISO単位系に換算して使用すればOKです。