Pockyは 材料力学（ざいりょうりきがく） を用い 応力（おうりょく） とひずみを分析し、 耐力（たいりょく） や　たわみ　など 強度計算（きょうどけいさん） を行えるソフトです。

強度計算を行う種々の 力学（りきがく） の中で、材料力学は最も基本的な力学です。　 材料力学は高校の物理(つり合いなど)を理解した人が、 工学系の大学などで強度計算の基本として勉強する内容です。

“高校の物理と、どう違うの？”

高校の物理では、物体に力が作用した時の “ つり合い ” などを教わります。　 しかし、材料力学レベルでは、物体は固定されていて力 ( 応力 ) が加わった時、 全ての物体をバネと考え、体積は一定の状態で、どの程度変形 (ひずみ、たわみ) するかを教わります。　 これを “ 応力を加えるとひずみが発生する ” と表現します。(応力とひずみの関係) 　力が一定の大きさを超えた時、物体はバネの領域を超え、 力を解放しても元の形に戻らなくなります。　 物体が変形して元に戻らなくなる限界点を 降伏点（こうふくてん） (耐力)と呼びます。　 つまり、応力とひずみの関係を考え耐力や たわみ を強度計算するのが 材料力学です。　 従って、ほとんどの構造物や機械部品などの強度計算に材料力学は多用されています。

構造物や機械部品などの設計現場において強度計算を行う時、 材料力学は “ 大胆な近似 ” を行う事によって広く活用されています。　 Pockyでは、梁 (はり)と呼ばれる１本の棒を支点で支え、応力を加えるモデルで どれだけのひずみが発生するか、どこで折れるか、どの程度の耐力があるのか などが解ります。

“なんだ、それだけしか解らないの？”
“３次元の画像がないと解析したとは言えないのでは？”

と思われる方も大勢いらっしゃると思います。　 でも、全てのデータを設定して計算する事は、あまりにも大変な作業なのです。　 ほとんどの方は挫折してしまいます。　 大掛かりな強度計算を行うには、時間とお金も必要なだけでなく、 大学院レベルの知識も必要となります。
しかし、 設計は、トライ・アンド・エラーの連続です。　 なので、現場では、材料力学レベルでの強度計算を何度も入念に行い、 その後の高度な強度計算に発展させたりするのが通常のプロセスです。 Pockyはパッと強度計算を行うための道具です。

“そんなので正確に強度計算できるの？”

材料力学が当たる当たらないの議論は、ナンセンスです。　 モデリングが正しければ、100%当たるのが材料力学です。　 何故ならば、材料力学は単純な応力とひずみの関係を幾何的に演算するものだからです。　 面積の計算で当たる当たらないというのがナンセンスである事は誰でも理解できるものと思います。　 材料力学は、その発展形なのです。　 なので、計算方法が正しければ入力されたモデリングに対しては100%正確な強度計算が可能です。　 誰が計算しても、モデリンが同じならば同じ値になるのが材料力学です。

“オペレーションが難しいのでは？”

材料力学は、単純なモデルを使って強度計算を行うので Pockyのような材料力学ソフトウエアでも、入力データは極めて少なく それでいて、多くの情報が得られます。

しかし、１本の棒(梁)の強度計算が基本ですので、 複雑な形状の物体を強度計算しようとした場合 何回も強度計算したり、全体を一度に強度計算できなかったりする場合が出てきます。　 そんな中で、 梁の計算の適応範囲を広げるためのコツがあります。　 複雑な形状でも単純な形に置き換える 事によって強度計算を行えば、 少ない入力でも、多くの答えを出す事が出来るようになります。

“どんな風に、使われてるの？”

例えば、自動車のように複雑な物体の強度計算を行う場合、 Pockyのようなソフトウエアは使えないのか？というと、そんな事はありません。　 Pockyは、実際に、ほとんどの自動車メーカーの設計現場でも強度計算ソフトとして使用されているのです。

設計を進める上で、強度計算(耐力の確認)などが心配になる部品は、実は、ごく少数です。　 要は、大きな製品であっても１つ１つの部品の積み重ねです。　 １つ１つの部品は、基本的には単純な形をしている場合が多く、 また、心配するような力(応力)のかかり方やひずみも使用上限定されます。

“もっと生活に関係ある使い方は？”

例えば、扉のヒンジ(扉が動く部分の金具)が、耐力の限界に達し壊れる心配をしたとします。　 ロール形状のステンレスの板が、噛み合って構成されていますが、 ここで大胆な近似を行えば、１本の棒のシミュレーションでも十分な結果を得る事ができます。　 ロールではなく真直ぐなステンレスの板に、力が作用する｡｡というシミュレーションを行えば 扉のヒンジが壊れる時の力(＝何kg掛ればドアが壊れるのか)を、十分強度計算出来るのです。

勿論、ヒンジが２つ付いていたら、1つのヒンジに掛る応力は、1/2となります。　 ヒンジに使われているステンレス板が薄ければ、その分、耐力は低下します。　 ドアの幅が、大きければ、ヒンジに作用する応力はその分大きくなります。　 ドア自体の重さも考慮せねばならいでしょう。　 しかし、実は心配すべきなのはヒンジの破壊ではなく、 ヒンジと柱を固定している、タッピングねじの耐力であったりします。　 材料力学では、そういった事を考慮して、モデリング(単純な形に置き換える事)を行えば、 ほとんどの部品のほぼ正確な強度計算が可能となります。　 高校の物理レベルが理解出来ていれば、材料力学ソフトウエアPockyを使って 多くの場合、製品などの強度計算を行う事が可能 です。

Pockyは設計者だけでなく、日常ちょっと強度計算したい時にも非常に便利です。

他には、子供が夏休みの工作を作っている時に
お父さんが、Pockyで強度計算して “ そこの柱は細すぎるね ”
といった事が簡単に出来るようにもなります。

最後に、 毛利元就の３本の矢の話をご存知でしょうか？
あれは強度計算/材料力学の話です。　 矢を３本にすれば、耐力が増加し、応力を加えてもひずみも少なく、折れにくいという事なのです。　 これを、もう少しだけ緻密に計算するソフトが、Pockyです。


Pockyの目的 に進む