[解析事例] 圧力容器の材料変更による設計検討
- 事例カテゴリ
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- 構造解析
- 使用モジュール
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- Digimat-RP（Digimat-MAP、Digimat-CAE）
- 事例提供
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- ルーベン・カトリック大学
繊維配向を考慮した製品評価による製品形状・リブ厚さの検討
スチール製の圧力容器を繊維強化樹脂（SFRP）に置き換えるため、Digimatを用いて繊維配向を考慮した変形解析を行い製品形状を検討しました。材料をスチールからSFRPに置き換えるメリットとしては、主にコスト低減、製品重量低減や比較的自由にデザインできることなどが挙げられます。
最終的に容器とカバーの2部品に分け、さらに製品内部に新たにリブを追加することで、変形量2 mm以下という条件をクリアする製品形状を探索することができました。
図1.（左）元デザイン（スチール）、（右）新デザイン（SFRP）
図2(a). リブ厚さの検討
図2(b).リブ厚さの検討
(a) 流動解析よりリブの下流側の繊維の配向度が高いことが観察された。（実測と一致）
(b) 流動解析の結果を用いて繊維配向を考慮した構造解析を行い、リブ強度の確認をした。
図3.最終形状での構造解析結果（変形量）
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- ※Digimatの開発元はe-Xstream engineering社です。http://www.e-xstream.com/
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