管の曲げ強度比計算器

フレームを構成する管には曲げの力が働く。同一長さの円形管の強度は材質、外径および肉厚できまる。外径および肉厚が大きいと強度は大きくなる。長くなると強度は低下する。

管の曲げ強度比 計算器

仕様の異なる2本の管、A管とB管の曲げに対する強度を比較する計算器です。

A管の強度および質量を「1」とした場合のB管の強度および質量が出ます。質量比は軽さの比率です。

A管およびB管の材質を選定後、それぞれの管の外径および肉厚を半角数字で入力して、［計算］を押してください。計算結果として、比率が表示されます。

計算例 1

A管の材質はクロムモリブデン鋼(クロモリ鋼)そしてB管はアルミ合金とする。両管とも、外径は25.4mmそして肉厚は1mmとし、強度と質量の比較をする。

【計算結果】

B管の曲げ強度比は0.58となる。つまりアルミ合金管の曲げ強度はクロムモリブデン鋼管の58%となる。質量比は0.35でクロムモリブデン鋼管の35%と軽い。

計算例 2

A管は計算例1と同じく材質はクロムモリブデン鋼とし、外径は25.4mmそして肉厚は1mmとする。比較するB管の材質は計算例1と同じアルミ合金とし、外径および肉厚をいくらにすればA管と強度が等しくなるか試行錯誤で求める。

【計算結果】

B管の外径は31.8mmと大きくし、肉厚は1.1mmに厚くする。B管の曲げ強度比は1.02となりA管とほとんど等しくなる。しかし、太くなっているので空気抵抗はやや大きくなる。マウンテンバイクはその用途上、空気抵抗はさほど問題にされない。質量比は0.48でA管の48%となる。