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受託解析事例(Abaqusなど)

構造解析事例(Abaqus)

T型角材の溶接

T型に溶接された角材で、水平バーの端部を完全固定、垂直バーの下端を回転軸にして上端面の節点を30度回転させた力を負荷し、溶接部の強度確認を行った。角材、溶接部をソリッド要素でモデル化し、材料特性として金属塑性を考慮した。

交差断層を横切る埋設パイプラインの解析

地震による断層のずれは、地中にある石油やガスのパイプラインに大きなダメージを与える。

断層ずれによる内部の地下埋設管(スチールパイプ)の挙動を調査するための解析を行った。ソルバはAbaqus / Explicitを使用し、土壌はMohr-Coulomb則による塑性、パイプは金属塑性を考慮した。

土壌のミーゼス応力

パイプの相当塑性ひずみ

バルーン膜の強度試験を模擬した解析

新しいバルーン開発のため、試験を軽減する必要がある。シミュレーションを利用して工程を短縮するためバルーン膜の強度試験を模擬した解析を行った。

解析はバルーン膜単体の解析、外側にワイヤーが存在するワイヤー接触モデルの2種類、直径、圧力の異なるものを複数ケース実施。半径方向の最大変位、2方向の応力を確認した。

構造解析事例(SOLIDWORKS Simulation)

荷台の線形静解析

トラックに使用されている荷台に対して、荷物が乗ったときの応答値を確認

  • 解析モデルは2分の1カットモデルを使用
  • 荷物範囲を面分割し荷重を負荷

解析モデル

解析結果

変位と応力の許容値を上回るような箇所はなかった。

しかし、応力値245MPaの許容値に対して224.5MPaと一部許容値に近い値が出ている箇所が確認できたため、材料を変更するか強度を上げるための補強をご検討いただくよう提案した。

金型の熱伝導および熱応力解析

金型の非定常熱伝導解析を実施し、熱分布を確認。その結果からどのぐらいの熱膨張が発生するのかを確認。

  • 解析モデルは4分の1カットモデルを使用
  • 初期温度から冷やされたときの応答値を確認

解析モデル

解析結果

今回のケースでは型の変位として0.3mmが許容範囲だった。解析結果より最大変位は約0.22mmとなったため、金型に問題ないことを報告した。

計測器の調和応答解析

計測器が輸送中の振動(約50Hz)により共振するかを確認。共振時の応答を緩衝材なしと緩衝材ありで比較し、輸送時に問題ないかを検討。

解析モデル

解析結果

計測器を輸送中に発生する振動を確認したところ、緩衝材なしの1次周波数は41Hzであったので、共振による大きな揺れが発生することを予想。

しかし、緩衝材ありの1次周波数は160Hzで、大きな変形や応力は発生しないことが確認でき、輸送に問題がないことを報告。

低温用ポンプ部品の非線形解析

ポンプ部品の一部を冷やしばめし、部品間の接触圧力と変位を確認。冷やしばめ後、-160度の使用環境まで温度が下がったときの部品の変位を確認。

  • 解析モデルは4分の1カットモデルを使用
  • 初期温度から冷やされたときの応答値を確認

解析モデル

解析結果

シュリンク後の変位結果から、正しく冷やしばめの現象が再現できていることが確認でき、冷やしばめのみでは、大きな変形が発生しないことが確認できました。また、-160度の環境下でも使用に影響がある変位量ではなかったことを報告しました。

流体解析事例(OpenFOAM)

水銀液滴の衝撃力に及ぼす動的接触角の影響

水銀液滴を自由落下によりガラス標的に衝突させ、衝撃力、飛散挙動と衝突角度との相関について高速度撮影および衝撃力計測による評価を試みた。

また、液滴衝突に伴う液滴飛散挙動に及ぼす動的接触角の影響について数値解析により考察した。

最大直径と初期直径の比と標的角度

直墳ガソリンエンジン用燃料噴霧シミュレーション

直噴ガソリンエンジンの省燃費のためには、エンジン筒内の混合気濃度、特に点火プラグ近傍の濃度分布を最適な状態に制御しなければならず、インジェクターのノズル設計のツールとして燃料噴霧シミュレーターの開発が進められている。

OpenFOAMには、燃料噴霧シミュレーターの開発に利用可能なソルバーがソースコードとして提供されており、OpenFOAMのカスタマイズおよびサポートを行った。

流体解析事例(HELYX)

ブナ林の保全・対策の研究対策における山地気流シミュレーション

OpenFOAMとHELYXを用いて丹沢山地の風況を再現し、風速や乱気流の分布によるリスクマップを作成し、実際の被害との比較を行った。

地表面せん断応力分布

風の流線図

流体中の粒子挙動解析

流体中の粒子挙動解析をオープンソースソルバで実現。CFDEMは流体中の粒子挙動をシミュレーションするためのソルバである。

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