2013 Fiscal Year Annual Research Report
船体曲がり部ブロックにおける曲面形成および組立の最適化工法の開発
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24760678
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
伊藤 真介 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50535052)
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| Keywords | プレス / ぎょう鉄 / 曲面形成 |
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| Research Abstract |
本研究では，船体建造における，プレス加工シミュレーションの開発および小型プレス実験による検証を行い，プレスによる自由曲面形成法を開発するとともに，プレスおよびぎょう鉄双方の利点を生かした最適な板曲げ工法を開発することを目的としている．
当該年度では，昨年度作成した．プレスによる板曲げの固有変形データベースに加えて、ぎょう鉄による板曲げの固有変形データベースを作成した。さらに、目的形状の作成のために必要な目的固有ひずみを算出し，その面内成分の主軸を面外成分の主軸と一致させることにより，線状加熱によって近似しやすい形で目的固有ひずみを表現できた．板曲げの加熱条件および修正加熱条件を考案し、FEM熱弾塑性解析を用いて提案手法の妥当性検証を行った．鞍型の目的形状に対して、提案手法による加熱および3回の修正加熱を与えることによりおおむね一致した形状が得られることが確認された．
また、変形および残留ひずみの計測のために、一般に用いられているデジタルカメラを，ランダムパターンの相関から変位を検出するデジタル画像相関法により計測した．本手法では、画像拡大法とGPU並列解析を用いた画像計測法による固有ひずみ計測法を開発し，熱弾塑性FEM解析結果と定性的に一致した結果を従来と比較し，従来と比較して、24倍程度高速に行う事ができた．
最後に、マルチグリッド法を導入した理想化陽解法FEMにより溶接変形・残留応力解析への適用性を向上させ、1000万自由度クラスの船体二重底ブロックの溶接組立における変形問題の解析に適用した結果，提案手法を用いることで大規模薄板構造物の溶接変形問題を5日間で計算する事ができた．
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