Structural analysis for assembly by integrating parts

部品結合手法を用いた組立構造解析

中島 憲宏  ; 西田 明美  ; 川上 義明; 岡田 達夫*; 鶴田 理*; 沢 和弘; 飯垣 和彦 

Nakajima, Norihiro; Nishida, Akemi; Kawakami, Yoshiaki; Okada, Tatsuo*; Tsuruta, Osamu*; Sawa, Kazuhiro; Iigaki, Kazuhiko

機械製品は、その大小や複雑さによらず少なくとも二つ以上の部品から組立てられており、原子力発電所などは1000万以上の部品からなる構造物である。本論では、その構成部品を集積してアセンブリ構造の解析方法論について報告する。集積された部品を有限要素解析しようとすると、部品間の合わさる部分の有限要素分割数が合わず、節点や要素が不連続な状態となり、一般には連続体として計算ができなくなる。これを回避する方法として、六面体の有限要素を結合する技術を開発した。これにより従来の自動要素分割手法等でも困難であったアセンブリ構造物の有限要素解析を可能とした。

Almost all industrial products are assembled from multiple parts. A nuclear facility is a large structure consisting of more than 10 million components. This paper discusses a method to analyze an assembly by gathering data on its component parts. Gathered data on component may identify ill conditioned meshes for connecting surfaces between components. These ill meshes are typified by nodal point disagreement in finite element discretization. A technique to resolve inconsistencies in data among the components is developed. By using this technique, structural analysis for an assembly can be carried out, and results can be obtained by the use of supercomputers, such as the K computer. Numerical results are discussed for components of the High Temperature Engineering Test Reactor.