| 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)
榎沢 誠 東京大学, 工学部, 助手 (40011077)
大塚 守三 東京大学, 工学部, 助手 (30010896)
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| キーワード | 線状加熱 / 撓鉄 / シミュレーション / 曲がり板 / FEM / モデル / シミュレータ / 高周波誘導加熱 |
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| 研究概要 |
造船業では、船体の独特な曲がり形状を製作するため、ガスバーナを用いて厚鋼板を曲げ加工する技術が不可欠である。このような曲面の加工技術は撓鉄(ぎょうてつ)作業と呼ばれ、造船業の固有技能の一つである。この撓鉄作業は、熟練工の長年に亘る経験と勘に頼ることが多く、機械化・自動化への手掛かりを得るために撓鉄作業のシミュレータの開発を実施している。
本年度の主なる研究テーマは撓鉄作業のモデリングである。そこでシミュレーションを念頭に置いたモデリングについて研究した。
線状加工は熱加工であるから熱弾塑性解析法が最も有効な解析法であると考えられ易いが、有限要素法に基いた熱弾塑性解析法は解析法としては優れてはいるが、シミュレーションには適すものではない。
そこで、非線形大撓み解析法である有限要素法による板曲げ問題のための弾性解析法を用いることとした。
解析法が決まると、線状加熱による外力評価のためのモデル化が重要である。そこで昨年度の実験結果を用いて、線状加熱条件と、これに等価な曲げモーメント列との関係を調査した。この関係を求めるにあたっては、ビード溶接における溶接条件と角変形との関係を参照した。
撓鉄作業は通常、周辺が自由の厚鋼板に対してなされる。一方FEM解析では、幾何学的境界を導入する必要があるため、ここでは焼き線を拘束として、焼き線から一定距離だけ離れた節点に上記の曲げモーメントを負荷することとした。
最後にFEM用のメッシュ分割について検討した。任意の焼き線に対して常に計算出来るようにメッシュ分割法を考慮した。
目標通りに、本年度は撓鉄作業のシミュレーション用のモデル化を終了した。
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