アライドエンジニアリング

2002年4月22日

ADVENTURECluster
本ページでは ADVENTURECluster の検証事例などを紹介しています。

ADVENTUREClusterの熱弾塑性解析
円筒の熱弾塑性解析の例です。FINAS と比較します

モデル
図 1

熱荷重比較ポイント
図 2図 3

モデルとメッシュ分割,材料定数はつぎの通りです。

モデル:対称性考慮による1/4モデルヤング率:2x107MPa
内径:100mmポアソン比:0.3
円筒長さ:20mm降伏応力:2x104MPa
板厚:10mm線膨張係数:2x10-51/K
要素:6面体1次参照温度:0℃
要素数:4,000,節点数:4,851,自由度:14,553

加工硬化係数は次のように仮定します。

εpH'σ
0.0x1002.0x10620000.0
7.0x10-53.0x10520140.0
1.0x10-42.0x10520149.0
2.5x10-47.0x10420179.0
5.0x10-43.0x10420196.0
1.0x10-32.0x10420211.0

熱荷重は図 2 のように仮定します。

FINAS との比較は,次のように行ないます(図 3 参照)。

  • FINASは軸対称1次要素。
  • FINAS の (r, z) = (110, 40) と ADVENTURECluster の (x, y, z) = (110, 0, 40) の節点変位を比較
  • z=0 における半径方向相当応力分布を比較
  • z=0 における相当塑性ひずみ分布を比較

以下は解析結果です。図 4 は温度変化に対する節点変位の変化,図 5〜9 はr方向の相当応力の分布,図 10〜14はr方向の相当塑性ひずみの分布を示します。これらから,ADVENTURECluster の結果は FINAS の結果とよく一致することがわかります。図 15〜20 はADVENTURECluster による,円筒断面にわたる相当塑性ひずみの分布を示します。

温度と変位の比較相当応力分布110℃
図 4図 5
2次元相当応力分布135℃2次元相当応力分布160℃
図 6図 7
2次元相当応力分布185℃2次元相当応力分布200℃
図 8図 9
2次元相当塑性ひずみ分布110℃2次元相当塑性ひずみ分布135℃
図 10図 11
2次元相当塑性ひずみ分布160℃2次元相当塑性ひずみ分布185℃
図 12図 13
2次元相当塑性ひずみ分布200℃相当塑性ひずみ分布70℃
図 14図 15
相当塑性ひずみ分布110℃相当塑性ひずみ分布135℃
図 16図 17
相当塑性ひずみ分布160℃相当塑性ひずみ分布185℃
図 18図 19
相当塑性ひずみ分布200℃
図 20

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