平行棒の座屈
臨界力を計算しようとしています $P$、2本のロッド（同じ直径と長さ-2枚の鋼板に挟まれた剛性のグラスファイバー）が互いに平行である場合。
$$ P = \frac{\pi^2 EI}{(KL)^2} $$
固定された両方のロッドの構成は次のようになると思います $K=1$（下の図に示すように-B）。この構成がこのシナリオでスプリングとして動作するかどうか、私は少し混乱していますか？FEAを使用する以外に、臨界力をどのように計算しますか？
回答
上部ブラケットと下部ブラケットのピンが自由に回転すると考えると、システムは左右どちらかの方向にランダムに座屈します。最初の座屈柱がシステムの形状を変更し、もう一方の柱が座屈しないようにします。
幅がなければ、 $\theta \geq L/10$、またはこの資料の短い列インデックス、 $K=1$。
ただし、有効な力は $1/2P$ 柱の座屈の分岐の開始時。
編集
OPのコメントの後。
細長い柱は、私が説明したようにさらに明確に動作します。荷重Pを増やすと、柱は荷重の半分を均等に共有し、Pが臨界座屈荷重に達する正確な時点で、柱の1つがランダムに爆発的に破損し、力Pの経路になります。上部または下部ヘッダー、あるいはその両方のピン接続の自由度が回転し、システムがメカニズムになり、回復不可能なバックルで崩壊します。
3列以上のシステムの場合でも、折りたたみは常に終了列から始まり、次の列に進む場合があることに注意してください。1994年のノースリッジ地震で、建物の所有者向けの地震被害推定報告書を作成していたときに、軟弱な建物の被害について同様の状況を観察しました。
柱は面外方向に座屈すると思います。
慣性モーメントの合計値は次のようになります。 $$I_{total}= 2\frac{\pi d^4}{64}= \frac{\pi d^4}{32} $$
K値に関しては、ロッドの固定方法によって異なります。理論的には、それらが溶接/結合されている場合は、$K = 0.5$、自由に回転できる場合は、 $K=1$。
このようなシステムの動作は、単純な座屈によって必ずしも十分に説明されているわけではありません。
他の回答が述べているように、最も重要なことは、ロッドが水平プレートにどのように接続されているかです。
接続が小さな回転を可能にする場合、座屈理論は有効であり、 $K=1$、あなたのイメージに従って。
そうでない場合は、使用する材料によって異なります。これは、この場合、ロッドが単に軸方向の力に抵抗しないことを意味するためです。$P/2$。また、力が軸に対して偏心しているため、曲げモーメントに抵抗する必要があります。この曲げモーメントの大きさは、垂直ロッドと水平プレートの剛性の関数になります。プレートの剛性が桁違いに高い場合、曲げモーメントは重要ではありません。そうでない場合は、それを考慮する必要があり、単純な座屈の領域から外れています。
この特定のケースでは、ロッドはグラスファイバーで、プレートはスチールであると述べています。これは「自明な曲げモーメント」のカテゴリに分類される可能性があります。その場合でも、単純な座屈を使用できますが、$K=0.5$ （あなたの画像によると）接続が高度に固定されているシナリオについて話しているので。