カスティリアーノの定理は、弾性構造における変位と回転を分析します。弾性ひずみエネルギーの導関数を、加えられた力またはモーメントに関連付け、変形の計算を可能にします。この定理は、特定の荷重に関する装置の全ひずみエネルギーの偏導関数によって、荷重が適用される点での変位が生じると述べています。この原則は力とモーメントの両方に当てはまります。
弾性変形中に外部荷重によって行われる仕事を測定するひずみエネルギーは、これらの計算にとって重要です。不均一な断面や複雑な荷重を伴う梁などの条件では、カスティリアーノの定理を使用してひずみエネルギーを荷重に対して微分することで、任意の点でのたわみを導き出すことができます。
同様に、加えられた力によりねじれ変形を受ける軸などの構造要素についても、同じ方法を使用してねじれ角度を決定できます。ねじれによるひずみエネルギーは、材料の特性と軸の幾何学的属性を考慮します。
カスティリアーノの定理により、さまざまな荷重条件下での構造の挙動が予測され、より効率的で安全な装置の設計に役立ちます。この定理により、構造応答の理解が深まり、構造設計の最適化が容易になります。
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