内圧の作用する金属容器の耐圧強度について
金属容器の設計検討で悩んでいます。
設計条件は以下
板厚：0.5mm
半径：70mm
長さ：80mm
材質：SPCE⇒引張強度：280MPa、降伏応力：250MPa
この深絞り容器がどこまの内圧に耐えられるかという検討です。
円周方向の応力、軸方向の応力の複合応力を考えなければいけないため
解析ソフトを用いて主応力を求め、
材料が割れる(応力が引張強度をオーバー)内圧を検討。
また、試作品にて耐圧限界を見て、解析結果と比較。
という流れで検討をしています。
しかし、解析では深絞りのエッジ部に応力集中し、0.2～0.3MPaで引張強度オーバーしたのに対し、実験では3MPaまでかけても容器の割れがなく、シール部から洩れという結果になりました。(現状、材料の割れる圧は見れていません)
これは解析の条件がまずいのでしょうか？
しかし、簡易的な薄肉円筒の周方向応力を考えても、3MPaの内圧に対し
σθ=P×r/t=3×70/0.5=420MPa で完全に引張強度を超えているはずなのですが。深絞りをすることでの加工硬化によって金属がカチカチになってまだ弾性域を保っているのでしょうか？
どなたか、経験のある方で分かりましたらご享受願います。
ご回答ありがとうございます。
今日、色々解析条件を変えていたら、大分応力が現実的な数字になりました。
＞＞中立軸によって、内側が引張応力、外側が圧縮応力が掛かり、外側の部分がより多く応力を受けれる構造になるに近い形状
Rを大きく取るということですよね？
Rをつけると応力低減するという当たり前の概念ですが、何故そうなるかという考えが抜けたまま解析をしていたような気がします。ありがとうございました。
お礼
ということは、アーチ構造に着目すると 内側からの力を集中させてしまう ということなのですか？ 二度もすいません、