複合材解析


東京大学生産技術研究所 吉川暢宏教授のもとで開発された、複合材専用の大規模解析ソフトウェア、次世代複合材解析ソフトウェア「FrontCOMP」を用いた解析事例を紹介いたします。

なお、本事例は東大生研「イノベーション基盤シミュレーションソフトウェアの研究開発」プロジェクトの成果物です。(本PJにASTOMが参画しています。)

燃料電池用CFRPタンク内圧解析

フィラメントワインデイング法によって作成されたCFRP燃料電池用タンクの内圧載荷の静的構造解析です。
応力解析は、FrontISTRを用いて実施しました。

メッシュ
 ・直径D=160mm
 ・ヘリカル2層巻き(40.5本/層×2)
 ・フープ1層(内側)
 ・ストレート部 100mm
 ・繊維束厚さ 約 0.3mm
 ・要素数 約2200万
 ・節点数 約350万

解析にあたっては、繊維束同士の接触についても考慮しています。

内圧を載荷した際の構造解析結果

通常行われている一様材料を用いた解析に比べ、詳細な応力分布が得られることがわかります。

正確な疲労強度などが評価できます。