| 研究課題/領域番号 |
04402036
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
野本 敏治 東京大学, 工学部, 教授 (80011170)
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| 研究分担者 |
青山 和浩 東京大学, 工学部, 助手 (80222488)
大塚 守三 東京大学, 工学部, 助手 (30010896)
榎沢 誠 東京大学, 工学部, 助手 (40011077)
大坪 英臣 東京大学, 工学部, 教授 (20011132)
小山 健夫 東京大学, 工学部, 教授 (10010696)
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| キーワード | 板曲げ加工 / シミュレータ / 線状加熱 / FEM / アイリパラメトリック要素 / 高周波誘導加熱 / 厚板 / 大たわみシェル解析 |
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| 研究概要 |
1.板曲げ加工の実験を行い、変形データを獲得する
入熱量の制御が従来のガスバーナーに比較して容易である高周波誘導加熱は、新しい加熱方法として注目されている。本研究ではこの誘導加熱による板曲げ加工の実験を行い、変形データを採取した。そして、2に纏めたように変形量と入熱量の関係を求めた。
2.板曲げ加工における入熱量と変形量との関係を定式化する
実験データを基に、本研究では入熱量と変形量との相関関係をグラフより求めた。その結果、入熱量と変形量には一定の関係が存在し、入熱量から変形量を予測することが可能であることが分かった。
3.有限要素プログラムの検討
本研究では、変位過程による8節点アイソパラメトリックシェル要素を用いた有限要素プログラムを作成した。その理由としては、(1)板厚に関係なく、大たわみのシェルの解析が可能である。(2)厚肉シェルの垂直剪断変形による影響を考慮しているので、高精度である。(3)汎用FEMプログラムより計算が高速かつ廉価であり、シミュレータに適する。
4.解析条件の検討
本研究では、加熱による変形量を実現させるために必要な力(曲げモーメント)を計算し、その力を荷重条件としてFEM解析モデルに入力した。そして、弾性解析を行い、板の変形結果を得た。また、実験によって獲られた入熱量と板の変形量との関係を利用して、入熱条件に応じた荷重条件を自動的に設定した。
5.実験結果との比較
加熱線がシンプルな場合における、実験シミュレータの変形結果の比較を行った。比較の結果としては実験値とシミュレート値はかなり合うことが確認されモデル化の正当性が確認できた。
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