圧力容器の材料変更による設計検討
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。
解析のポイント
- 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
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
材料をスチールからSFRPに置き換えるメリットとしては、主にコストや製品重量の低減、比較的自由にデザインできることなどが挙げられます。
図1.(左)元デザイン(スチール)、(右)新デザイン(SFRP)
計算結果
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2.最終形状での構造解析結果(変形量)
