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優れた設計エンジニアは、部品やコンポーネントを設計する際に非常に多くの要素を考慮しなければなりません。 組み立てのための設計、コスト、物流、製造性、信頼性、その他の品質など、すべてに先見性と創造性が求められます。 部品や製品を作る際に考慮すべき最も重要な品質の1つは、おそらく「安全性」でしょう。そして当然のことながら、消費者が使用する安全な製品や構造物を製造する必要性から、業界全体が生まれています。 一般的に「安全係数(FoS)」や「安全率(SF)」という言葉を耳にすることが多いと思いますが、いくつかの定義や計算方法があります。

What’s the big picture when it comes to FoS (Factor of Safety)?

「安全係数」とは、通常、次の2つのうちの1つを指します。 1)構造物や部品の実際の耐荷重、または2)コード、法律、または設計要件に従って構造物や部品に要求される安全マージン。 FoSを計算するための非常に基本的な式は、極限(または最大)応力を典型(または使用)応力で割ることです。 FoSが1の場合は、構造物や部品が設計荷重に達した時点で正確に破壊し、それ以上の荷重を支えられないことを意味します。 FoS <が1の構造や部品は実行不可能であり、基本的には1が最小となります。

必要な安全性のマージンについては、業界ごとに異なる考え方があります。 しかし、複数の業種にまたがる一般的な経験則はいくつかあります。 明らかに、故障の結果が人命の損失、人体への危害、財産の損失などの重大なものである場合、設計上または法律上、より高いFoSが要求されます。

安全性を考慮して部品を設計する際に考慮すべきその他の要素

製品の使用目的に応じて、全体的な設計と個々の部品の両方が、想定される状況に対して可能な限り正確に評価される必要があります。

  • ストレス集中の強度:どのコンポーネントがより強いストレスを頻繁に受けるか
  • 熱サイクルや極端な温度への暴露が問題になるか? これは機能や使用される材料にどのような影響を与えるか?
  • 定期メンテナンスは発生しそうですか?
  • 使用されている材料の組み合わせは、全体的なデザインを弱めたり、強めたりしますか?
  • 消費者の使用(例えば、定格容量を定期的に超えるなど)によって、摩耗や破損が促進される可能性はありますか?
  • 構造やコンポーネントは、腐食による劣化の可能性がありますか?

Creative Mechanismsは、すべての検討事項のバランスをとりながら、複雑な問題に対する解決策を生み出します

あなたがアイデアを持って私たちにアプローチするとき、私たちのチームはあらゆる角度からコンセプトを検討します:あるFoSを達成するにはどうすればよいか、卓越したデザインをするにはどうすればよいか、機能、安全性、製造コスト、消費者の満足度の適切なバランスをとるにはどうすればよいか。 私たちは、様々な分野で豊富な経験を積んでおり、あなたの次のアイデアにぴったりかもしれません。

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