応力解析

自重や、風の強さ、人が掴んだりの条件によって、アルミ鋳物製品に力がかかるときがありますが、その条件に基づいた製品に対する応力やたわみ(変形)の状態をシミュレーションできます。
設計段階で強度確認ができ、その結果によって、ご希望の強度を満たす形状にすることが可能です。

グラフィック表示で圧力がかかった時の動きや負荷がかかる場所の分布がわかりやすく表示されるため、どの場所を補強すればよいかの対策が立てやすくなります。


こちらの画像は、自重で変形している状態です。
(形の動きがわかりやすいように倍率を上げて表示しています。 実際はこれほど曲がることはございません。)
応力解析 青い部分が製品を固定しているので、変形が0に近く、色が赤くなるにつれて変形量が多いことがわかります。


曲げや歪みの時に応力がかかりますが、 アルミ鋳物(AC3A)では70MPa以下の応力を強度基準としています。


こちらは設計変更前の応力解析のデータです。
応力解析 白丸の赤く表示されている部分が最大で、85MPaを超えた応力がかかる解析結果になっています。

設計を変更し、固定する位置を変えて再度応力解析をしました。
応力解析 最大値が61MPaになり、より曲げや歪みに強い製品設計になりました。



こちらは、パネルなどの様々な網目の形状に対して、強度基準の70MPaになるには、どの程度までの力をかけられるかという強度比較です。
応力解析 応力解析 応力解析 応力解析 それぞれの形状では、
六角t10:270kg(2648N)、四角t10:300kg(2942N)、六角t20:1100kg(10787N)、四角t20:1100kg(10787N)という結果になりました。
製品断面を変えて、どの形状が強度があるかのシュミレーションが可能です。



こちらは、上記の網目のパネルで、枠下から約1800mmのところに150kgの人が両手をかけてぶら下がったと想定した、応力と、たわみをシミュレーションした結果です。
たわみ解析


●応力
応力解析 応力解析 応力解析 応力解析
最大で、六角t10:約19MPa、四角t10:約31MPa、六角t20:約15MPa、四角t20:約9MPa の応力がかかるという結果になっています。


●たわみ
たわみ解析 たわみ解析 たわみ解析 たわみ解析
最大で、六角t10:約0.26mm、四角t10:約0.29mm、六角t20:約0.14mm、四角t20:約0.11mm のたわみがかかるという結果になっています。

このように、設計段階での形状によるたわみや応力のシミュレーションの解析も可能ですので、お気軽にご相談ください。

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