R&Dコースは、2013年1~4月号では「構造物の良否が直観的に分かる 力の流れを可視化する『U*』」をお届けします。構造物に掛かる力がどこを伝わるのかを明らかにする最新の構造計算手法について解説します。構造物の構想設計段階で、より合理的に負荷を支える構造を決定するのに役立つ方法です。

全体像を把握し、わずかな補強で大きな効果

 構造物の内部における力の流れ、すなわち荷重伝達を検討することは、構造物の強度や剛性の値が生じた理由(Awareness)を知る上で価値が高い。単に、設計基準に適合した強度と剛性を得るだけでよしとするのではなく、その強度と剛性という結果が生じた理由を知ろうとすること、言い換えればAwarenessを重視する姿勢こそ、次の開発につながる知見をもたらす。

 望ましい力の流れを追求していけば、結果として自然に強度や剛性が上昇する。そのための指標としてU(ユースター)なる量を利用することができる。

 今号(第3回)と次号(第4回)では、自動車の車体構造の例を中心として、構造検討の具体的手法を解説していきたい。それは、次のように大別できる。
[A]構造の全体像の把握
[B]構造変更案の提示
[C]構造変更効果の評価

 これらのうち、今号で[A]と[B]について、次号では[C]について解説する。
〔以下、日経ものづくり2013年3月号に掲載〕

高橋 邦弘(たかはし・くにひろ)
慶應義塾大学名誉教授
1967年慶応義塾大学工学部卒業、1973年工学博士(慶応義塾大学)。日産自動車勤務を経て1975年より慶応義塾大学。2010年名誉教授。専門は薄肉構造理論、特に自動車車体の構造解析、および極性物質の一般化連続体理論。指標U*の開発は本コラム第1回(2013年1月号)にも記載のある、山名正夫博士による指導が発端(電子メール:takahasy@mech.keio.ac.jp)。