質問<1735>2004/6/10
from=ふみ
「真円と楕円のちがい」


半径rの円の外周の上半分全周に、
ラジアル等分布荷重pが外向きに作用する。
このときのpの上向き分力pvの総和Pは、
  180
P=∫r ・dθ・p・sinθ
    0
         180
=r・p・[-cosθ+C]=r・p・[+1+1]
                 0
=2・r・p となりますが、
これが、長径a, 短径bの楕円の場合、
総和Pはどうなるのでしょうか?


お便り2004/6/25
from=juin


(x/a)^2+(y/b)^2=1とする。ラジアル等分布荷重の意味がはっきりしないので
とりあえず接線に垂直方向の圧力が等しいと解釈します。
法線ベクトルは(2x/a^2,2y/b^2)なので、長さを1にそろえると、
(2x/a^2,2y/b^2)/√((2x/a^2)^2+(2y/b^2)^2)となる。
(x,y)=(acos(t),bsin(t))とすると、線素はds=√((acos(t))^2+(bsin(t))^2)dt
うえ向き成分の積分は
∫[p(2y/b^2)/√((2x/a^2)^2+(2y/b^2)^2)]ds
=∫p[(2bsin(t)/b^2)/√((2acos(t)/a^2)^2+(2bsin(t)/b^2)^2)]
  ・√((acos(t)/a^2)^2+(bsin(t)/b^2)^2)dt
=∫pbsin(t)dt
=2bp
ただし、楕円の長径、短径の区別なく、2bpとなる。
「ラジアル等分布」を「中心から放射状に」というように解釈することも
できますが計算が難しくなります。当然答も変わります。


お便り2004/6/26
from=ふみ


<1735>の回答ありがとうございました。
ラジアル荷重というのは、おっしゃるとおり中心から放射状にという
意味です。計算が複雑になるようですが、お答えもらえれば非常に
ありがたいです。
(質問の記述が曖昧で、すみませんでした。。。)


お便り2005/2/17
from=自助努力


2bp でいい気がするのだが…。