これらの応力の計算には複数のステップがあります。最初に、SCL に沿った 6 つの応力 σ N 、σ T 、σ H 、τ NT 、τ TH 、τ NH を積分して、総荷重(F N 、F T 、F H 、F NT 、F TH 、F HN )を求めます。次の方程式を使用します。
ここで、T は SCL に沿った位置です。
次に、6 つの成分すべての膜応力(F/A)を計算します。長さ t の SCL の場合、次の方程式を使用します。
主膜応力(
)は、方程式 7 ～ 12 で成分が求められたテンソルにより得られます。これらの応力は、このテンソルを主軸で再計算することで得られます。
次に、全応力分布から膜応力を減算して、曲げ応力を求めます。これは、応力点ごとに行います。考慮する必要があるのは、SCL に垂直な 2 つの成分応力のみです。一般的には、輪状成分応力と子午面成分応力です。最初に、長さ t の SCL のモーメント荷重分布を求めます。次に、モーメント荷重分布を積分して、断面のモーメントを求めます。
さらに、これらの積分を台形積分で計算する必要があります。後続の結果を基にして、長さ t の SCL の曲げ応力(Mc/I)を計算します。
次のステップでは、SCL (
)の各端点の主応力を計算します。これらの主膜応力と主曲げ応力は、T = 節点 1 と T = 節点 2 を代入して成分が求められたテンソルにより得られます。
膜応力は方程式 7 ～ 12 で得られ、曲げ応力は方程式 16 ～ 18 で得られます。2 つの主応力(T = 節点 1 の主応力と T = 節点 2 の主応力)の取得方法に注意してください。また、主応力はテンソルを主軸で再計算することで得られます。
主応力がすべて得られた段階で、次の方程式
および
,
を使用して、2 つの出力スカラー量 P m および P m + P b を特定する必要があります。
|
P m = 次の方程式の最大値 
|
(25) |
|
Pm + Pb = 次の方程式の最大値 
|
(26) |
2 つの値セット(T = 節点 1 の値と T = 節点 2)があるため、方程式 26 は 2 回評価する必要があります。出力量は、評価で最大値となる量になります。
参考文献: ASME SGDA-99-2, PROPOSED NON-MANDATORY APPENDIX for Subcommittees III & VIII, Interpretation of Finite Element Analysis Stress Results, Rev 4, 2000.