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応力解析と特異点
- 機械の設計で油圧クランプ機構のクランププレート部にかかる応力解析をしています
- 解析結果、クランプ部には金属との境界部が最も応力集中していた
- 実測に近い応力値を出すための考え方について知りたい
- CAE
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＞実測に近い応力値を出すにはどのように 失礼ながら、実測とは、どのような方法でどの部分加わる応力を測ったので しょうか？ 一般的な方法では、応力は直接測れないので、力を測って、 面積で割ることで応力を求めているものと思います。力の測り方及び面積 の計算方法により、応力の値は大きく変化すると予想できます。 また、現実の部材（別の金属）の?部付近に、塑性変形の痕跡はないでしょ うか？ 回答(3)さんの「脳内補間」の必要性も、的を射たご指摘と思いますが、 現物の応力計算の尺度と、CAEにおけるメッシュの尺度を整合させた上で 数値を比較することが良さそうに思います。 上記のように、実測とCAEの差異を検討することが、CAEの結果を解釈する 尺度を与えように思いますので、ご一考頂ければ幸いです。
別の金属とクランププレート材質が似た様なヤング率とポアソン比の材質なら静解析でこのような単純形状で特異点が出るのはめずらしいです。 説明が無いので判りませんが ?各部品固定部境界条件は実機の特徴を捉えていますか？ ?ピストンとクランププレート接続条件は適切ですか？ ?別金属とクランププレート接触条件の指定は適切でしょうか？ ??の接触条件でマスター面メッシュをスレーブ面より細分ていませんか？ ??の接触条件で有限滑り(境界非線形)問題なのに微小滑り(境界線形)問題で解こうとしていませんか？ 以上をチェックしてみて下さい。ただ?は有限滑り問題でも微小滑りで強引に解けるCAEもあるので(I-Deasがそうでした)ご使用のCAEオペレーションマニュアルかユーザーサポートにご確認下さい。 ご使用のプリポストにアダプティブメッシュ機能があればH法をスレーブ側に設定しておけば、この形状位なら自動でﾘﾒｯｼｭしてくれて楽です。又、全体が対称形状なら1/2～1/4、全体が軸対称とみなせるなら2次元軸対称ﾓﾃﾞﾙで進めるなど、ﾓﾃﾞﾙ総自由度を極小化してリトライこなせる様にモデル作成した方が後々良いことが多いです。
最新のインベンターかソリッドワークスに そのようなアセンブリのCAE結果を 計算するオプションがつきました 滑りを考えるもので従来の計算方法では実現できません 基本的にCAEは完全なリアルを再現できるものではなく 脳内補完が必要になります
>ﾒｯｼｭを細かくしていきましたが、特異点のため応力は高くなる一方です。 >このような場合より実測に近い応力値を出すにはどのように考えればいいのでしょうか？ メッシュを適切に切れば一応は妥当な数値に収まると思いますが モデルの作り方の問題ではないでしょうか。 >単品のピン角であればＲをつけたりする処置もできるのですが、別部品なのでできません。 とすると実際別な箇所で応力集中が起こっているのではないでしょうか。 まずはモデルと現物を合致させることが第一でしょう。
弾塑性解析をやってみる必要があるかもしれませんね。 実際に、クランププレートの剛性が不足していると部分的に降伏している可能性もあります。
