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CAE受託解析

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【特徴】

 CAEを利用した機構解析、振動・騒音解析により設計の高度化、不具合の早期発見等のお手伝いをいたします。

下記の例では、(有)サンテクノ様と共同開発を行った耐震構造に利用するバネを設計するに当たり、検討した内容の一部を公開します。この成果は、特許公開番号:特開2006−275284として登録しています。

【解析例:三角バネの特性解析】

 三角柱形状に沿って巻いたばね(内接円φ12)について(線の断面は丸)通常の円筒状(比較のため同様に内接円φ12とする)のばねに対しての特性の差異をFEMを用いた静解析および動解析によって確認する。

 1.解析モデル

 解析モデルはPro/ENGINEERで作成した。
 下図のように5mmピッチで10巻きとする(全長50mm)。


    

 2.静解析
 [1]解析条件
↓この端面を長手方向に10mm移動

こちら側の端面を完全拘束



◎ 単位系
 長さ   mm
 質量   Tonn
 力    N
 応力   Mpa

◎ 材料
 材 質   steel
 ヤング率   200 Gpa
 ポアソン比  0.3
 密 度   7.8E-9 Tonn/m3

◎ 使用ソフトウェア
 3Dモデリング  Pro/ENGINEER
 FEM解析   Pro/MECHANICA

 [2]解析結果
  (A)三角柱バネ

線形φ1.5mm


片側端面長手方向10mm
移動時の反力=11.9N
 K=11.9/10=1.19N/mm

左図に見られるように応力は主にR部に集中している。
直線部では相対的に応力は低い。

片側端面横方向10mm
移動時の反力=3.77N
 K=3.77/10=0.38N/mm
  (B)円筒バネ

線形φ1.5mm


片側端面長手方向10mm
移動時の反力=20.5N
 K=20.5/10=2.05N/mm

左図に見られるように応力はほぼ均等に発生している

片側端面横方向10mm
移動時の反力=4.79N
 K=4.79/10=0.48N/mm
 3.固有値解析
 [1]解析条件
↓この端面を完全拘束

↑この端面も完全拘束


◎ 単位系
 長さ   mm
 質量   Tonn
 力    N
 応力   Mpa

◎ 材料
 材 質   steel
 ヤング率   200 Gpa
 ポアソン比  0.3
 密 度   7.8E-9 Tonn/m3

 [2]解析結果
  (A)三角柱バネ

モード1:189Hz



モード2:190Hz



モード3:206Hz



モード4:224Hz

  (B)円筒バネ

モード1:252Hz



モード2:253Hz



モード3:301Hz



モード4:355Hz