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~ 数値シミュレーション設計、衝撃変形挙動、衝撃力計測 ~
☆ 衝撃問題における基礎知識から衝撃試験法の原理と方法まで解説します!

R&D支援センターセミナー

       開催日時:2018年12月25日(火)12:30~15:45
       会  場:商工情報センター(カメリアプラザ) 9F 会議室
                → 会場へのアクセス 
       参 加 費:49,980円(税込、資料付)

定 員

 30名

プログラム

第1部 衝撃工学の基礎知識と衝撃問題の数値計算技術
12:30~14:00
講 師 ㈱トクラシミュレーションリサーチ 代表取締役 技術コンサルタント 博士(工学)  戸倉 直 氏

≪ご専門≫
非線形有限要素法、衝撃工学、流体構造連成、最適化

≪ご略歴≫
 1989年より㈱日本総合研究所において衝撃・構造解析ソフトウェアLS-DYNAの技術コンサルティングを担当。大変形に対応した高性能要素フォーミュレーション、複雑なコンタクトロジックと多くのオプション機能、多様な硬化則やダメージモデルを含む高度な材料構成則などを駆使した最先端のシミュレーションテクノロジーの産業分野への応用技術について投稿論文、学術記事等を多数執筆するとともに、学会主催講演会、国際会議等の場で多くの技術発表を行う。2012年に産業界へのCAEソフトウェアのいっそうの普及をめざして㈱トクラシミュレーションリサーチ(TSR)を設立、独立した技術コンサルタントとして衝撃解析、流体構造連成、圧縮・非圧縮性流体解析、加工プロセスシミュレーション、メッシュフリー、最適化など幅広い業種や分野で精力的に活動している。また明治大学先端数理科学インスティテュートにおいて、折紙工学から考案されたユニークな軽量高強度構造体の工業製品への応用をめざした研究開発を続けている。「折紙の数理とその応用」(共著、共立出版)、「衝撃工学の基礎と応用」(共著、共立出版)など著書多数。2015年日本機械学会第28回計算力学講演会で優秀講演賞を受賞。

受講対象・レベル ・製品の設計・開発において衝撃問題に関心があるが、基礎知識習得の時間を確保することが困難な方。
必要な予備知識 ・特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします。
習得できる知識 ・衝撃荷重のとらえ方と数値シミュレーションの設計への応用について理解していただけます。
《趣 旨》  自動車の衝突事故、モバイル電子機器の落下、竜巻による飛来物の衝突など衝撃的な現象は身近で起こっています。製品の設計・開発においてはこうした衝撃的な荷重に対し、いかに対応すべきかが常に求められています。しかし衝撃現象は突発的で瞬間的であるため、製品に対する衝撃荷重の大きさや作用時間などの設計要因をとらえることは容易ではありません。そこで現在では非線形有限要素法などによる数値シミュレーションが衝撃荷重に対する製品の応答予測に幅広く用いられています。本セミナーでは、実際に発生する衝撃事象をこうした数値シミュレーションでどのようにモデル化し、製品の強度設計に活かすかをわかりやすくご説明します。また市販の解析ソフトウェアのマニュアルからはわからない解析の落とし穴やコツについてもご紹介します。
プログラム 1. 衝撃荷重とは
 1-1. 実際の衝撃問題
 1-2. 工学的なアプローチの方法

2. 数値シミュレーションのための基礎知識
 2-1. 応力、ひずみ
 2-2. 応力波
 2-3. ひずみエネルギー

3. 衝撃問題のための有限要素法解析技術
 3-1. 要素の種類と特徴
 3-2. 陰解法と陽解法
  3-2-1. 運動方程式の解法
  3-2-2. 時間増分のコントロール
  3-2-3. マススケーリング
 3-3. 接触の取扱い
 3-4. 物性モデル
 3-5. 高精度な解析を行うための注意点

※プログラムの内容は多少変更される場合があります。

【質疑応答・名刺交換】

 
第2部 材料の衝撃変形強度とその試験法
14:15~15:45
講 師 大阪大学大学院 基礎工学研究科 教授 PhD(英国 Reading 大学)  小林 秀敏 氏

≪ご専門≫
材料力学、構造強度学、植物バイオメカニクス

≪学協会≫
日本材料学会   衝撃部門委員会委員長(2008.04 – 2010.03)
日本航空宇宙学会 関西支部長(2005.04 – 2006.03)
     航空宇宙材料部門委員会委員長(2011.04 – 2013.03)
日本機械学会 機械材料・材料加工部門長(2017.04 – 2018.03)

受講対象・レベル ・材料の衝撃変形挙動について関心のある方
必要な予備知識 ・高専・大学等で習う材料力学の基礎知識
習得できる知識 ・衝撃力を受ける部材の強度設計に必要な、金属、セラミックス、ポリマー等の工業材料の衝撃負下で得られる強度データを取得する方法に関する知識が得られる。
《趣 旨》  一般に、衝撃負荷を受ける構造部材の応力状態や変形の様子は、ゆっくり負荷を受ける場合と大きく異なっていることが多い。これは、部材に作用する応力が波(応力波)となって伝播するため応力場が時間的に変化し、また、材料の変形そのものが速度の影響を受け、応力-ひずみ曲線が静的負荷の場合と異なるかです。それ故、衝撃負荷を受ける構造部材の複雑な変形挙動を把握するためには、有限要素法(FEM)などの数値解析がよく利用されます。ただ、衝撃変形を取り扱う数値解析には、材料のひずみ速度依存性を考慮した構成則(応力–ひずみ関係を律する関係式)が必要で、材料の衝撃負荷下での応力-ひずみ関係を実験的に求める必要があります。本講では、まず、衝撃負荷を受ける弾性体内に生じる応力波の伝播挙動について詳述し、それらを利用した、スプリット・ホプキンソン棒法や微小検知部付き応力棒法について概説します。最後に、チタン合金と発泡アルミニウムについて、それらの準静的および衝撃圧縮試験から、ひずみ速度依存性を考慮した構成式を同定した例を紹介します。
プログラム 1. はじめに

2. 丸棒内を伝播する弾性応力波
 2-1. 疎密波と捩り波
 2-2. 衝撃により発生する応力
 2-3. 不連続面を通過する応力波

3. スプリット・ホプキンソン棒法
 3-1. ホプキンソン棒法の原理
 3-2. ゴムメタルの衝撃圧縮変形

4 .その他の衝撃力計測
 4-1. 時間に制限がない衝撃力の計測
 4-2. 発泡アルミニウムの衝撃圧縮変形と構成式

5 .まとめ

【質疑応答・名刺交換】