4-5 ギャリソン理論の展開

 ギャリソン理論で計算したモーメントと構造力学の「片もち梁のたわみ」の計算式を用いる事で、
 曲がりを計算する事ができます。

 M : 曲げモーメント(曲げる力)  L : 梁の長さ  I : 断面二次モーメント(形状による曲がり難さ)  
 E : ヤング率(材料毎の曲がり難さ)とすれば。

   先端の曲り = ML3/3EI   となります。

   トンキンの ヤング率  ≒  0.99×108 「oz./in.^2]
   六角形の断面二次モーメント = 0.06×(対面幅)4

 ただ、長さをロッドの全長で計算すると、先端の曲がりの深さが計算されるだけで途中の曲がり具合は
 判りません。
 また、Rodはテーパーが付いているため正しい計算結果も得られません。そこで、Lはロッド全長ではなく
  5インチ毎(短いのでテーパーは無視する)で計算します。

 計算例 : 7ft 6in、2pc、DT4(15yd)、ストレートテーパーでの計算例

 

  計算結果をグラフにすると右図のようになります。

注意1. 曲がりのグラフを作成する場合、単純にグラフ化
     すると右図の点線の様に実際と異なった曲がりの
     グラフになってしまします。
     (ロッドが実際より長くなってしまう)
     そのため、長さ軸(右図Y軸)は各プロット間隔が
     5インチになる様に補正する必要があります。
      
   2. ストレスを計算する場合、インパクトファクターは
     ギャリソンの云う「4」で特に問題はありません。
     (各ポイント毎に設定した方が好ましいが、アクションの
     傾向を見るだけなので「4」に固定しても問題ない)
     
     しかし、曲がりの計算の場合は、インパクトファクターの
     設定次第で曲がり方が大きく変わりますので、
     インパクトファクターの設定に工夫が必要です。

     ただし、ロッドを水平に設置し先端の錘を付けた状態を
     想定した場合は、インパクトファクターを「1」にすれば
     計算できます。
     (計算結果と現物の曲がりを比較すにはこの方が良い。
     また、計算方法が正しいか否かのチェックできます。)
   
   

■更なる展開

1.新規テーパーの設計・・・曲がりからテーパーを計算する

  

 この計算はエクセルで出来ますが、一般的な表計算では現実的ではありません(収束するまでは、数十〜
 数百回の仮テーパー入力が必要です)。

 実用化のためには、エクセルではVBAを用い計算の自動化プログラムを作る事が必要です(C言語などの
 本格的なプログラムなら更に良い)。

2.既存ロッドの変換・・・既存ロッドの曲がり(アクション)を維持して長さ・番手等を変える

 2-1長さを変換

    計算例:7ft6in(90in)を7ft0in(84in)に変換


 変換前と変換後の曲がりグラフ(長さ軸補正なし) 

 2-2番手・継ぎ数を変換

 「新規テーパーの設計・・・曲がりからテーパーを計算する」方法の、モーメントを計算する過程で番手・継ぎ数
 を変更する事で変換できます。

 

 2-3中空(hollow)に変換

 重量、重心位置の計算及び断面二次モーメントを変更すれば計算できます。

 六角パイプの断面二次モーメントは (D=対面幅 、t=肉厚) 

 I = 0.06×(D4-(D-2×t)4)となります?