2019 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,中小企業を含め容易に利用できる万能材料試験機を用いて,前年度に引き続きヘミング加工試験体の座屈試験を行った.また,引張試験から得られた応力ひずみ曲線を用いて,オープンソースCAE(Salome-Meca)を用いた座屈解析を行った.しかしながら,解析精度が十分でなく,今後は支点における接触摩擦を考慮した解析を行うことで精度を高める必要性が示唆された. (2) 論文として公開されている熱疲労試験の解析を進め,材料特性の温度依存性や応力拡大係数の曲率依存性の取扱を改善することで,過去の解析よりも精度を高めた.解析には前年度開発のPythonプログラムの改良版とオープンソースCAE(Salome-Meca)を用いて行い.2019年12月のオープンCAE学会主催のシンポジウムで発表した. (3) (2)の試験体よりも複雑な形状の試験体を用いた熱疲労試験の文献データを用いて之までに蓄積したプログラムを用いた解析を行い,過去に提案した簡易熱疲労評価法が妥当であることを示した.本成果は2020年8月に開催予定の国際会議で発表予定(審査中).また,Salome-Mecaの形状作成(Geometry)モジュールとメッシュ作成(Mesh)モジュールを利用して,pythonスクリプトで3次元き裂入り形状のモデル作成自動化に成功したため,これを利用した破壊力学解析に着手した. (4) 日本機械学会年次大会(2019年9月)で市民フォーラム「オープンCAEの普及活動」で講演した.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度は座屈試験の計測と解析がうまく行かなかったが,今年度は試験データが安定して取得できるようになった.
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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(熱疲労,き裂進展等)データを利用した検証解析を進める.特に,オープンソースCAEを用いた破壊力学解析は事例に乏しく,価値が高いと見られるため検討を進める.また,研究成果を適宜,学会等で発表し,普及を図る.
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Causes of Carryover |
屈試験の解析精度が満足できる水準に達しなかったため同じ試験体を用いた試験実施を少なくしたことにより残額が生じた. 次年度は摩擦係数を計測できる試験体を設計,製作し試験を行うのに必要な消耗品の購入を予定している.
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Research Products
(1 results)