2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of visualized llearning materials for materials mechanics using open source CAE
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18K02963
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Research Institution | Toyo University |
Principal Investigator |
藤岡 照高 東洋大学, 理工学部, 教授 (60371580)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 有限要素法 / 材料試験 / 熱伝導 / 熱応力 / 熱疲労 / 工学教育 |
Outline of Annual Research Achievements |
(1)工業高等学校や公設試験場に備えられていることから,容易に利用できる万能材料試験機(島津製作所製オートグラフ)を用いて,チャンネル型板金曲げ加工試験体の座屈試験を行った.試験体を構成する平板に対する引張試験を行い,弾塑性応力ひずみ特性のデータを取得した.この結果は,2019年11月に予定されているオープンCAEシンポジウム(主催:オープンCAE学会)で発表予定. (2)学会論文として公開されている熱疲労試験をオープンソースCAEを用いて再現し,試験結果との比較を行った.解析では,非定常熱伝導解析と弾性熱応力解析を行った.疲労寿命を計算するpythonプログラムを開発し,妥当性を確認した.この結果は,2019年9月に予定されている日本機械学会年次大会で発表予定. (3)学会論文として公開されている熱疲労き裂進展試験をオープンソースCAEを用いて再現し,試験結果との比較を行った.解析では,非定常熱伝導解析と弾性熱応力解析を行った.疲労き裂進展シミュレーションには,過去に開発したプログラムを使用し,試験における疲労き裂進展挙動と比較した.この結果は,2019年9月に予定されている日本機械学会年次大会で発表予定. (4)上記(1)および(2)の操作手順をマニュアル化した. (5)日本機械学会年次大会(2018年9月)の先端技術フォーラム「先端的CAE技術の開発と展開」において講演し,先端的CAEの普及にあたってのオープンソースCAEの意義を展望した.意義としては「市民目線での技術への信頼性向上」を強調した.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1.材料力学の基本原理教育プログラム 引張試験機を用いた引張試験と加工品の座屈試験を実施した.可視化例題としての整備は次年度以降取り組む. 2.機械設計への応用教育プログラム 座屈試験ではひずみゲージ計測が安定して行えなかったため,安定した試験方法を考案し,2年目以降着手予定. 3.材料試験機による実験でシミュレーションの確からしさを検証 実験は1.で実施したが,シミュレーションは満足する精度に達しなかった.次年度以降改善予定.
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Strategy for Future Research Activity |
引き続き,万能材料試験機を用いた簡便な実験と,学会論文として公開されている構造モデル試験のデータを利用し,データと解析事例の拡充を図る.安価なひずみゲージ計測事例を作成する. 研究成果を順次学会等で発表し,普及を図る.
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Causes of Carryover |
本年度は,座屈試験におけるひずみゲージ計測が困難であることが判明し,ひずみ分布計測を伴う試験を行なわなかったため,残額が生じた. 次年度以降は,座屈を生じないはりの曲げ試験等,ひずみ分布が安定した実験を行なうのに必要な消耗品を購入する予定である.
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Research Products
(1 results)