JP4680152B2 - 中空形材の減圧または真空構造付加方法 - Google Patents
中空形材の減圧または真空構造付加方法 Download PDFInfo
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Description
中空部が多数に及んでもそれらに対する吸引作業が1箇所での吸引口を通じた単純作業にて行える。
但し ν:最大たわみ量(mm)
ω:圧力差(MPa)
*ω=(大気圧、0.1MPa)−(中空部3aの気圧、pMPa)
L:リブ間隔(mm)
t:面板の厚さ(mm)
E:ヤング率(アルミニウム:71000N/mm2)
I:面板の断面二次モーメント
一般に鉄道車両の構体に利用される中空形材4は概ね表裏の板1、2が2〜4mm程度、リブ5が1.8〜2mm程度とするのが通常であるが、表裏の板1、2である面板は鉄道車両では外観や床面としての機能を保つために平面度を保つ必要があり、リブ間の最大たわみ量は0.15mm以下に抑えられるのが好適であるところから、
ω≦340800t3/L4 (2)
を満たすようにリブ間隔Lおよび面板の厚さtを選定すればよい。
但し x:支持点からの距離
ここに、σが許容される応力以下になるようにリブ間隔Lまたはおよび面板の厚さtを選定する必要がある。なお、最大応力はx=0、つまり支持点にて生じ、
σ=ωL2/2t2 (4)
の関係を得るが、xの変化に応じて図3に示す例のように表裏の板1、2の厚みを増減変化させた増減厚部22である耐圧構造部を設けることで対応することもできる。
溶接部と母材の耐力には86MPaの差があり、減圧によって86MPaの応力を生じても問題はない。
図11に示す応力限度線図より、母材に127MPaの平均応力が生じても溶接部と同じ変動応力が許容できる。
f=1/π(√ρc2/Hm)≒160Hz (5)
但し ρ:空気の密度(1.2kg/m3)
c:音速(334m/s)
H:面板間隔(0.06m)
m:面板の面密度(8.6kg/m3)
で表せられ、
中空部3の気圧を0.4atmの減圧度とすると、ρは0.4倍となり、f≒104Hzとすることができる。
2 裏板
3 中空部
3a 減圧空間または真空空間
4 中空形材
5 リブ
6 制振材
11、12 蓋板
13 吸引口
14 逆止弁
16 切欠き部
21 補助リブ
22 増減厚部
Claims (1)
- 端部に切欠き部が形成された複数のリブで隔離されることにより複数の中空部を有するように、表裏の板間が連結された中空形材につき、
複数の中空部の両端部に共通の蓋板を取り付けて覆い、
蓋板に取り付けた1つの吸引口から中空部内に位置する逆止弁を介して、
各リブの切欠き部と蓋板との間に形成された通気部を通じて連通する、全ての複数の中空部から、減圧または真空状態を形成するための吸引を行うことを特徴とする中空形材の減圧または真空構造付加方法。
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