Transcript 現行RCSコア非対称計算（案）

ミーティング資料
2009/May/18 (MON)
森田
2009/May/18
Project G
1
現行RCSコア非対称計算（３次元）
山下研 森田
2009/May/14
モデル
これらの面に周方向固定の
条件を課す。
1/4だけ取り出して計算
コア表面のエポキシ層は
座屈にほとんど影響しないと
考えられるので、モデルには
エポキシ層を入れない。
（メッシュの切り易さを考えると
なるべくエポキシ層を入れたくない）
2009/May/14
非対称にするために
半径1mmの半円柱
をFRPカラーから引き算。
応力計算
割線線膨張率[10-6/K]
FRP径方向：23
FRPその他方向：7
コア径方向：16
コアその他方向：10.6
ヤング率[MPa]
FRP：7.8×103
コア径方向：12.2×103
コアその他方向：200×103
ポアソン比
FRP：0.32
コア：0.32
横弾性係数[MPa]
コア径方向垂直面：
1.2×103
コアその他の面：
76×103
2009/May/14
物性値
熱計算
熱伝導率[W/m/K]
コア径方向：0.6
コアその他方向：7.1
FRP径方向：0.4
FRPその他方向：0.8
FRPのヤング率は
径方向：7.6×103
その他方向：8.0×103
ほぼ等しいので等方的と
考えて平均の値
7.8×103
を使う。
FRPのポアソン比も
径方向：0.319
その他方向：0.313
ほぼ等しいので等方的と
考えて平均の値
0.316=0.32
を使う。
エポキシ層は無し。
FRPカラーの厚みは2mm
参照温度（応力ゼロの温度）は30度
FRPの物性値は
プラスチック基複合材料を知る事典
（アグネ）
を参考にした。
FINEMETの線熱膨張係数、ヤング率、
ポアソン比には日立金属株式会社の
測定値を用いた。
コアのポアソン比は
他の金属材料と同等と
考えて0.32を使う。
現行RCSコアの発熱分布
コアの発熱分布
1200000
発熱量 [W/m3]
1000000
800000
600000
5kW
6kW
400000
7kW
200000
0
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
コア中心からの距離 [m]
0.4
コアの径方向発熱分布
発熱量が1/r2に依存すると仮定して算出。
2009/May/14
0.45
現行RCSコア（コア一枚当たり６ｋWの発熱）
R-component of stress
温度分布
この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃
185.5
R
425
36.6℃
2009/May/14
77.7℃
拡大（表面側）
Z
ここを拡大
-5.71MPa
2.60MPa
拡大（中心側）
現行RCSコア（コア一枚当たり６ｋWの発熱）
Phi-component of stress
温度分布
この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃
185.5
R
425
36.6℃
2009/May/14
77.7℃
拡大（表面側）
Z
-49.9MPa
19.2MPa
拡大（中心側）
現行RCSコア（コア一枚当たり６ｋWの発熱）
Z-component of stress
温度分布
この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃
185.5
R
425
36.6℃
2009/May/14
77.7℃
拡大（表面側）
Z
-4.10MPa
8.38MPa
拡大（中心側）
現行RCSコア（コア一枚当たり６ｋWの発熱）
R, Phi shear stress
温度分布
この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃
185.5
R
425
36.6℃
2009/May/14
77.7℃
拡大（表面側）
Z
-1.32MPa
0.454MPa
拡大（中心側）
現行RCSコア（コア一枚当たり６ｋWの発熱）
Phi, Z shear stress
温度分布
この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃
185.5
R
425
36.6℃
2009/May/14
77.7℃
拡大（表面側）
Z
-0.186MPa
0.0867MPa
拡大（中心側）
現行RCSコア（コア一枚当たり６ｋWの発熱）
Z, R shear stress
温度分布
この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃
185.5
R
425
36.6℃
2009/May/14
77.7℃
拡大（表面側）
Z
-1.07MPa
1.51MPa
拡大（中心側）
RCSコア非対称計算（案）
山下研 森田
2009/May/18
Project G
12
モデル
赤線にX方向固定の
条件を課す。
周方向の対称性からすべての
nodeは自動的に周方向固定となる。
赤線上のnodeをX方向に固定して
対称性を破ることにする。
赤線はY軸と30°の角度をなしている。
375mm
モデルはコアのみ。
重心を原点にとっている。
２次元計算
Y
X
850mm
2009/May/18
Project G
13
物性値等
応力計算
割線線膨張率[10-6/K]
コア：10.6
ヤング率[MPa]
コア：200×103
熱計算
熱伝導率[W/m/K]
コア：7.1
参照温度（応力ゼロの温度）は30度
ポアソン比
コア：0.32
外径30℃固定
内径100℃固定
2009/May/18
Project G
14
RCSコア非対称計算（２次元）
温度分布
R-component of stress
ここを拡大
30℃
2009/May/18
-17.4MPa
100℃
-17.4MPa
Project
G
拡大
3.40MPa
3.40MPa
15
RCSコア非対称計算（２次元）
温度分布
30℃
2009/May/18
Phi-component of stress
-139MPa
100℃
-139MPa
Project
G
拡大
67.6MPa
67.6MPa
16
RCSコア非対称計算（２次元）
温度分布
30℃
2009/May/18
R,Phi Shear stress
-2.08MPa
100℃
-2.08MPa
Project
G
拡大
23.2MPa
23.2MPa
17
RCSコア非対称計算（案）
３次元
山下研 森田
2009/May/18
Project G
18
R
41.7℃
2009/May/18
98.4℃
Project G
19
Phi
41.7℃
2009/May/18
98.4℃
Project G
20
Z
41.7℃
2009/May/18
98.4℃
Project G
21
R-Z
41.7℃
2009/May/18
98.4℃
Project G
22
Phi-Z
41.7℃
2009/May/18
98.4℃
Project G
23
Z-R
41.7℃
2009/May/18
98.4℃
Project G
24