ブログ第４号 軸対称のモデル

■管をフランジで繋ぐ

両端がフランジなっている管を繋ぐ。管には１０（ｋｇｆ/ｍｍ２）の
圧力の流体が流れているケースを仮想する。



軸対象、且つ、管の長手方向対象性を考慮したモデルとした。
この状態の静的な強度解析を実施してみた。

では、簡単に条件を決めておく。

★管　　　：　Φ１５０ｍｍ
★フランジ：　板厚２０ｍｍ、８本ボルト締結
★材料　　：　管、フランジともSUS
★内圧　　：　１０ｋｇｆ/ｍｍ２
★固定　　：　両フランジは「ボルト部のみで完全に固定」

メッシュは、コンピュータ任せの６面体とした。





■解析結果

（１）管の膨張による管部の応力が最も高い。




（２）最大応力部は、管部膨張による力、フランジ部の維持力が
拮抗する部分




（３）ボルト締結力



「固定部の反力」により、ボルト締結力を知ることができる。


■結果の出力を合わせて、解析時間は１２分。

管部の膨張は、材料力学の理論式から求めることができる
が、フランジがある場合は不可能。

ＣＡＥを利用することで、管の選定、ボルト締結力、触れなか
ったがフランジ変形量を見ることでＯリングやガスケット、パッ
キンの選定もできるようになる。

簡単のため、フランジを固定している側、は剛体としてモデル化
しているし、フランジは自由に変形するようモデル化している。実
際に近づけるモデル化をしてみることにする。