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応力が読めれば設計はできる(1) ー 応力は線で描けるか?

お読み頂きありがとうございます。構造設計をするとき行うFEM解析。きれいな虹色の分布図(コンターって呼びます)が出るとひと仕事した感じになるんですが、その先どうしたらいいのかわからない。そんな悩みがある方に是非お読み頂きたいと思って書き始めました。応力って、要するに「そこにかかってる力」なんですが、色々あって、いまいちわからない。ネット検索すると「応力テンソル」って行列が出てきて記号がずらり。ここで逃げ出したくなるわけです。でも怖がらなくても大丈夫。号列の計算を自分でやる必要は無い、それが現代の構造力学です。 応力が力(ちから)なら、それには方向があるはずで、磁力線みたいに線で描けるのではないか?結論はYES。タイトルの絵がそれで、片持ち梁の場合を描いています。ただし、磁力線と違う事が2つあって、・応力の線には向きが無い・直角に交わる線が存在磁力線がSからNに向かう矢印をもっているのに対して、応力にはそれがありません。「左右に引っ張り」「上下に圧縮」というように、応力の力は対称に加わるので向きが無いのです。その代わり符号があって、引っ張りはプラス、圧縮はマイナスという事になります。そして直角に交わる線の存在。左右に引っ張る力があれば上下に圧縮する力も同時に存在する場合があって、その方向は必ず直交する。これが磁力線と違うところです。こういった性質は全て、磁力はベクトルで、応力はテンソルだという数学的な違いによるのですが、その数学をマスターする必要はありません。それはコンピューターがやってくれます。この応力の線を表示するというのはちょっと難しくて、FEMのソフトにそのような機能はつ
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私は「売上を保証しません」と宣言する理由

― 再発しない構造を設計するという選択 ―「売上を何倍にします」「◯ヶ月で改善します」法人向けコンサルティングの世界では、こうした約束が当たり前のように並びます。ですが、私は事前に成果の数値を保証しません。 これは強がりでも、逃げでもありません。思想の問題です。私は「数字をつくること」よりも「判断の土台を整えること」に価値を置いているからです。数字は“施策”ではなく“結果”だから売上や利益率は、ある施策を実行した「結果」として現れるものです。しかし多くの現場では、・判断基準が曖昧・成功の定義が共有されていない・役割と責任範囲が不明確という状態のまま、施策だけが増えていきます。その状態で数字だけを追いかけても、たまたま上がることはあっても、再現されません。私は、数字をつくる人ではありません。判断構造を整える人です。問題が再発する本当の理由同じ問題が、形を変えて何度も起きる。ルールが増えるほど、動きが遅くなる。判断が特定の人に依存している。これは能力の問題ではありません。構造が共有されていない状態です。 数字を約束することは簡単です。しかし、構造を整えずに成果を約束することは、私は誠実だとは思いません。私が保証できるもの私は売上を保証しません。その代わりに、次の状態を揃えます。・判断理由を説明できる・問題が起きたとき、構造に戻れる・自分たちで修正できる・前より軽く、速く回っている これが成立すれば、成果は「後から」ついてきます。成果を保証するのではなく、成果が再現される土台を保証する。これが、私の立ち位置です。私は「便利屋」ではありません私は実行代行をしません。だから、私はま
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「顧客に響かないWebサイト」になってしまう最大の原因とは?-意思決定と合理的選択-

こんにちは。 心理学と構造設計でWebサイトの「違和感」を解消し、成果へ繋げる活動をしている、まのすけです。今日は、多くの経営者様が陥りがちな「Webサイト制作の巨大な落とし穴」について、少し深掘りしてお話しします。 決して安くない費用をかけてHPを作ったのに、完成したものを見てこう感じたことはありませんか? 「綺麗だけど、なんか普通だな……」 「競合のA社となんか似てるな……」 「せっかく作ったのに、効果があまり実感できないな……」実はこれ、デザインセンスの問題でも、制作会社の技術不足でもありません。 ビジネスの現場で良かれと思って行われている「ある思考の癖」が原因なのです。 ■ あなたを檻に閉じ込める「合理的選択」という罠 私たちは普段、ビジネスにおいて「失敗しないように」「効率的に」という「合理的選択」を無意識に行っています。 Webサイトを作る時も同じです。 競合調査: 「ライバル社が載せているコンテンツは、ウチも網羅しておこう」 流行の採用: 「最近よく見るデザインだから、これにしておけば間違いない」 無難な判断: 「あまり尖ったことを書いて、一部の顧客に嫌われたら困る」 これらは一つ一つ見れば、非常に賢く、合理的で、「正しい判断」です。 しかし、ここに最大の罠があります。  ビジネスにおいて、「誰にとっても間違いのない正解」を積み重ねると、どうなるでしょうか? 結果は、「無難で、特徴がなく、退屈なもの」ができあがります。 みんなが「正解」を選べば、みんな同じ顔になる。 これが、インターネットの大海原で埋没してしまう「選ばれないWebサイト」の正体です。 ■ ファミ
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期待通りの強度剛性が出ない?ー 寄生的変形に注目

教科書通りの構造計算がピッタリ当てはまらない構造はよくあるものです。簡易的な計算で構造を決定するのですが、モデルを作って評価してみると、たいがいは強度や剛性が期待を下回ることが多いです。こういう事が起きるのは大体、曲面の多い、自動車ボデーのようにデザインで外形が決まってしまう薄物の構造の場合が多いです。そういう場合、私は先ずFEM上で変形を大きく拡大して観察します。あまり拡大すると実際とは違う形になってしまうのですが、かまいません。そして全体の変形とは違うヒョコヒョコした動きをしている部分を探します。こういう変形を私は寄生的変形と呼んでいるのですが、構造効率を低下させる厄介者です。計算通りにならない原因はこの寄生的変形かも知れません。荷重の伝達が阻害され、構造の本来の能力が発揮できないでいるのです。ちょっと特殊なモノコック構造の設計改善をしたことがありますが、この時にも寄生的変形を手がかりに対策を施しました。補強部材を追加したり、形状を変えたりしたのですが、剛性の向上代が補強部材の質量を大幅に上回り、質量あたりの剛性がある所では3%、またあるところでは10%も向上したのです。10%と言うと小さいようですが、その道のエキスパートががんばって設計した構造にちょこっと手を加えただけで10%というのは非常に大きいです。依頼してきた海外事業体の担当者は大変驚き、後ほど感謝状を下さいました。 私はこの寄生的変形の影響について学術論文を2本書いておりますが、特に薄肉の構造では断面2次モーメントから算出される本来の能力の半分以下にまで剛性が低下する事を示しています。こういう構造では、ちょっと対
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