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
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