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オリマルジョン貯蔵システム用ゴムバッグの海水中の挙動解析

清水建設株式会社殿ご提供

解 析 の 概 要 高温下の型中に置かれた金属チューブ素材を3次元シェル要素によりモデル化し、成形ガス圧によりブロー成形する工程を陽解法に基づく大変形弾塑性時刻歴解析として実施しました。実際の成形工程は長時間(数時間)を要する準静的過程であるため、解析ではマススケーリングを行ない計算時間の短縮を図りました。材料には、ひずみ速度依存性弾塑性材料モデルを適用しました。
解 析 の 概 要 内部にオリマルジョン(粘性のある液体燃料)が充填されたゴム製容器(シェル要素によりモデル化)に対して、3次元陽解法有限要素プログラムRADIOSSを使用し解析を行ないました。
解 析 の 目 的 ゴム製容器を海水に浮かべたときの静的な変形挙動と応力状態の定性的な把握
モ デ ル 化
  • ゴム製容器本体のみを3次元シェルにてモデル化(3ユニット形状)
  • 容器周囲の海水、オリマルジョンの流体特性は考慮していません。
解 析 条 件
  • 海水圧と充填済みオリマルジョンの圧力との圧力差を容器表面(側面、底面)に与え、準静的な解を求めました。
  • 容器の変形に応じて荷重値を更新し、複数の荷重ステップを行ないました。
  • Monitored Volumeオプションを使用し、容器内部を体積一定条件としました。
解 析 方 法 過渡応答解析の終局状態として静的解を求めました。
解析プログラム RADIOSS

※本解析は2000年度RADIOSSユーザー会議にて発表させて頂いております。

(以下に発表で使用したスライドの抜粋を示します。)

オリマルジョン貯蔵システム(ケーキ型ユニット)

オリマルジョン貯蔵システム(ケーキ型ユニット)

オリマルジョン貯蔵システム(矩形ユニット)

オリマルジョン貯蔵システム(矩形ユニット)

解析対象の概略(3ユニット形状)

解析対象の概略(3ユニット形状)

解析条件(初期状態)

解析条件(初期状態)

解析条件(荷重の更新)

解析条件(荷重の更新)

解析方法の説明

解析方法の説明

解析結果(エネルギの履歴)

解析結果(エネルギの履歴)

解析結果(変形図;矩形ユニット)

解析結果(変形図;矩形ユニット)

解析結果(応力分布図;矩形ユニット)

解析結果(応力分布図;矩形ユニット)

解析結果(変形図;ケーキ型ユニット)

解析結果(変形図;ケーキ型ユニット)

解析結果(応力分布図;ケーキ型ユニット)

解析結果(応力分布図;ケーキ型ユニット)

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