梁のたわみを求めてみましょう。たわみを求める微分方程式は
です。上記式の詳細や導出方法等は、「曲率を表す式」、「曲げモーメントと曲率の関係」、「微分方程式による解法」を読んでください。
・ケース1(単純梁,等分布荷重)
0< Lの場合
曲げモーメントMx =w(lx−x2)/2
0< Lの場合
まず、微分方程式に曲げモーメントを代入すると、
たわみを求めたいわけですから、積分を行います。よって、
です。
・境界条件で解く
未知数が2つありますので、境界条件を用いて解きます。まず、支点にはたわみは発生しないので境界条件は以下のように、
x=0,y1=0(0< Lの場合)
また、固定端では回転はしないため、回転角が0です。
x=L,y1=0(0< Lの場合)
です。
以上のように、境界条件から未知数を求めることが出来ました。
よって、たわみとたわみ角の式は次の通りです。
0< Lの場合
ですね。
x=L/2のたわみ及びx=0の点でのたわみ角は以下の式で示されます。