2.12構造設計（機械・樹脂筐体・締結）
構造設計で交互作用が出やすい理由
構造設計では、形状寸法が性能に対して非線形に効くことが多い。
たとえば、部品の剛性は肉厚に比例するだけではない。
曲げ剛性は断面二次モーメントに強く依存するため、肉厚やリブ高さを少し変えるだけで、たわみや固有振動数が大きく変わる。
また、樹脂筐体では、リブを増やせば剛性は上がるが、同時に、
ヒケ、反り、成形収縮差、ウェルド、応力集中、金型冷却差、充填性
も変わる。
締結構造では、ボルト径を大きくすれば強くなるように見えるが、座面形状や相手材の硬さによって面圧分布が変わり、へたり、座面陥没、軸力低下、割れが起きる。
つまり構造設計では、因子が単独で効くのではなく、荷重の流れ、接触状態、成形状態、組付け状態を通じて強く絡む。
要注意の交互作用
- リブ厚 × 基本肉厚（ヒケ/反り・剛性が非線形）
- ボルト径 × 座面形状（面圧分布・へたり）
- 材料弾性率 × 形状（固有振動数・座屈）
- 公差 × 組付け順序（当たり方が変わる）
因子/水準
- “剛性”を狙うなら、肉厚とリブを別因子にするより
断面二次モーメントなど状態量化が有効
- 公差は単独水準より、**機能寸法（クリアランス）**に統合して因子化すると交互作用が減りやすい
（分野別の解説おわり）
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