2010 Fiscal Year Annual Research Report
メガ構造体における溶接変形超高速並列解析システムの開発
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22760634
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊藤 真介 大阪大学, 工学研究科, 特任助教 (50535052)
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| Keywords | 溶接変形 / 有限要素法 |
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| Research Abstract |
本年度は、3D-CADデータからの溶接線を考慮したモデル作成法の開発および反復サブストラクチャー法の並列化手法の開発を行った。モデル作成法に関しては、CADソリッドデータを基にモデルを作成するが、固有ひずみ解析を行う上で、溶接線の交差部を除く直線部に関しては自動的に要素分割を行うことができるようになった。その後、熱弾塑性解析によって得られた適切な継手モデルの塑性ひずみ分布を用いて大型船体ブロックの溶接線に固有ひずみを与えた固有ひずみ解析を行った。本解析結果とレーザー変位計による実機計測の変形を比較したところ、変形傾向の良好な一致を示した。さらに溶接線の各方向が大型ブロックの変形に及ぼす影響について検討を行った。
また、これまでに開発された高速な熱弾塑性解析手法である反復サブストラクチャー法について、相変態を考慮した、より高精度な溶接残留応力予測手法を開発した。本手法の妥当性の検証のために、あらかじめ熱処理された初期残留応力が除去された鋼材を用いて、主に原子力発電機器の補修に用いられるテンパービード溶接を行い、残留応力分布の計測を行い計測結果と比較したところ良好な一致を示した。さらに、反復サブストラクチャー法の並列化手法を開発し、汎用ソフトとの比較を行い、解析結果である溶接変形および残留応力と計算時間の比較を行った。その結果、溶接変形および残留応力については良好な一致を示し、計算時間においては優位な差を認めることができた。
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