2009 Fiscal Year Annual Research Report
計算力学的手法による健全な締結部設計と包括的なリスクアナリシス手法の確立
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20560132
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
福岡 俊道 Kobe University, 海事科学研究科, 教授 (00116279)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 昌孝 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (70252608)
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| Keywords | ボルト締結体 / 接触熱伝達率 / 異材界面 / 有限要素解析 / 接触面剛性 / 固有振動解析 |
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| Research Abstract |
(3)接触熱抵抗を考慮した締結部の熱及び力学挙動の評価
1)熱・力学挙動の高精度・高効率な解析手法 すでに確立している一般的な工業材料から構成される同種材界面における接触熱伝達率,およびわずかなすきまが存在する場合の見かけの接触熱伝達率の評価式を汎用解析コードに組み込むことにより,管フランジ,ディスクブレーキのような強い対称性を有する構造物の特徴的な熱及び力学挙動を明らかにした.
2)異材界面における接触熱抵抗の評価式 炭素鋼,ステンレス鋼,アルミニウム合金を対象として異材界面を構成し,体験的な実験を実施することにより,異材界面における接触熱伝達率に方向性があることを定量的に明らかにした.さらに,界面における接触熱伝達率を同種材料の場合と類似の式で表した.
(4)接触面剛性を考慮したボルト締結体の固有振動解析特性の評価
1)一次元非線形ばねによる接触面剛性の評価 接触面の近寄り量と面圧の関係を表したOstrovskiiの式,及びせん断方向剛性に関するBackの式を応用することにより,表面あらさに起因する法線方向とせん折方向の接触面剛性を一次元非線形ばねで表す手法を確立した.
2)接触面剛性を考慮した計算効串の高い固有振動解析上記の一次元非線形ばねを自作の有限要素プログラムに組み込み,重ね板はりの固有振動解析を実施することによりその有効性を確認した.さらに汎用解析コードに対して,接触面剛性を表す非線形ばねモデルを界面の法線方向とせん断方向に組み込む手去を確立し,重ね板はりの固有振動解析を実施することによりその有効性を確認した.
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