設計工程におけるポイント 材料選定

(2) 構造体設計における材質の選定(アルミ⇒SS400 溶接)

Before

アルミニウム(A5052)
アルミニウム(A5052)

図のアルミニウム(A5052)の曲げ剛性、重量は以下のとおりです。

曲げ剛性:ExI=70kN/m2×5.79×10-4=4.1×10-2kN・m2
重  量:比重×面積×長さ=2.7×(2×0.30×0.070+0.16×0.020)×1.0=0.12ton

↓

After

溶接構造体(SS400)
溶接構造体(SS400)

上記のアルミニウムと同じ外形寸法、同等の曲げ剛性を条件として、溶接構造体(SS400)を設計た一例は以下のとおりです。アルミニウムと溶接構造体の重量比は1:0.77となっています。

曲げ剛性:ExI=210kN/m2×2.08×10-4=4.4×10-2kN・m2
重  量:比重×面積×長さ=7.85×(2×0.30×0.016+2×0.258×0.009)×1.0 = 0.094ton

ポイント

一般的にアルミニウムは軽いと考えられがちですが、同じ外形寸法、同等の曲げ剛性を有するアルミニウム(A5052)と溶接構造体(SS400)では、溶接構造体の方をより軽量化することも可能です。

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