鶴田の卒論日誌 - *卒論日誌

卒論日誌

4/11	14:30～16:00	1.5	ブラインドタッチ
4/15	14:30～16:00	1.5	ブラインドタッチ
4/16	12:00～13:30	1.5	ブラインドタッチ
4/17	13:00～14:00	1.0	ブラインドタッチ、VI
5/13	15:00～16:00	1.0	VI
5/16	14:00～15:00	1.0	VI
5/27	11:30～13:30	2.0	VI
6/6	15:00～16:00	1.0	VI
6/7	10:00～16:30	6.5	VI
6/9	19:00～22:00	3	VI
6/16	18:00～2:00	8	salome
6/17	11:00～13:00	2	salome
6/18	13:00～15:00	2	VI
6/20	17:00～18:30	1.5	VI
7/12	13:00~7:00	4.0	tex
7/15	14:00~18:00	4.0	tex
7/16	14:00~16:00	2.0	tex
7/18	17:00~21:00	4.0	tex
7/19	10:00~12:00	2.0	tex
8/6	12:00~16:00	4.0	tex
9/2	15:00~18:00	3.0	tex
9/6	13:00~16:00	3.0	tex
9/9	13:00~17:00	4.0	tex
9/20	13:00~16:00	3.0	tex
9/25	13:00~16:00	3.0	tex
10/3	9:00～13:00	4	tex
10/4	13:00～16:00	3	tex
10/8	13:00～16:00	3	tex
10/9	13:00～16:00	3	tex、VI
10/10	13:00～16:00	3	tex、VI
10/15	13:00～16:00	3	tex、VI
10/16	13:00～16:00	3	tex、VI
10/17	13:00～16:00	3	tex、VI
10/23	13:00～17:00	4	tex、VI
10/24	13:00～17:00	4	tex、VI
10/25	13:00～17:00	4	tex、VI
10/28	13:00～17:00	4	tex、VI
10/30	13:00～17:00	4	tex、VI
10/31	13:00～17:00	4	tex、VI
11/1	13:00～18:00	5	tex、VI
11/5	13:00～18:00	5	tex、VI
11/6	13:30～18:30	5	計算、VI
11/7	10:00～17:00	7	計算
11/8	12:30～18:30	6	計算、VI
11/11	13:00～17:00	4	tex、VI
11/12	13:00～17:00	4	tex、VI
11/13	10:00～16:00	6	tex
11/14	13:00～16:00	3	計算、VI
11/14	14:30~16:30	2:30	3dプリンター関連
11/15	15:00~17:30	2:30	3dプリンター関連
11/19	13:00~16:30	3:30	3dプリンター関連
11/20	13:00~16:30	3:30	3dプリンター関連
11/21	11:00~15:30	3:30	3dプリンター関連
11/22	11:00~18:30	6:00	3dプリンター関連
11/25	14:00~18:30	4:30	3dプリンター関連
11/27	13:00~17:00	4:00	3dプリンター関連
12/2	13:00~17:00	4:00	3dプリンター関連
12/3	13:00~18:00	5:00	3dプリンター関連
12/4	13:00~17:00	4:00	3dプリンター関連
12/8	13:00~17:00	4:00	3dプリンター関連
12/9	12:00~16:00	4:00	比較用グラフづくり
12/10	12:00~18:00	6:00	比較用グラフづくり
12/11	12:00~19:00	7:00	有限要素によるばね定数計算
12/12	12:00~19:00	7:00	有限要素によるばね定数計算
12/13	12:00~20:00	8:00	有限要素によるばね定数計算
12/14	12:00~18:00	6:00	有限要素によるばね定数計算
12/15	13:00~19:00	6:00	有限要素によるばね定数計算
12/16	11:00~20:00	9:00	ばね定数計算&実験準備
12/17	10:00~18:00	8:00	ばね定数計算&実験
12/18	12:00~18:00	6:00	実験装置製作
12/19	10:00~20:00	10:00	実験装置製作
12/21	12:00~20:00	8:00	実験装置製作
12/22	14:00~20:00	6:00	実験装置製作
12/23	12:00~18:00	6:00	実験装置製作
12/24	9:30~19:00	9:30	実験
12/25	9:30~22:00	12:30	中間発表スライド製作
1/6	12:30~18:00	5:30	蛇腹折りstl製作、卒論概要
1/7	10:00~17:00	7:00	蛇腹折り製作、座屈モード図製作
1/8	10:00~18:00	8:00	座屈モード図製作
1/9	13:00~20:00	7:00	座屈モード図製作
1/10	9:30~18:00	4:00	実験
1/12	14:00~18:00	4:00	実験したモデルの座屈モード図を製作
1/14	14:00~21:00	7:00	パターン数、変位の3Dグラフ製作
1/15	14:00~21:00	7:00	破壊試験　パターン数、変位の3Dグラフ製作
1/16	14:00~21:00	7:00	破壊試験　パターン数、変位の3Dグラフ製作
1/20	14:00~19:00	5:00	卒論概要、実験まとめ
1/21	14:00~18:00	4:00	卒論概要、実験まとめ
1/22	13:00~20:00	7:00	卒論概要、実験まとめ
1/23	13:00~20:00	7:00	卒論概要
1/24	14:00~20:00	6:00	卒論概要
1/25	12:00~24:00	12:00	卒論概要
1/26	14:00~18:00	4:00	卒論概要
1/27	11:00~20:00	9:00	卒論概要
1/28	9:00~15:00	6:00	卒論概要
1/29	11:00~24:00	13:00	卒論概要
1/30	24:00~15:00	15:00	卒論概要
1/31	12:00~19:00	5:00	発表スライド
2/1	14:00~20:00	6:00	発表スライド
2/2	14:00~19:00	5:00	発表練習
2/3	10:00~15:00	5:00	発表練習
合計時間	486h

今後の計画

卒論のパワーポイント製作、発表練習

使用プログラム

モデル製作

orita4ziku.f90をviで開きパターン数や高さ円周を決定し、コンパイル実行。

そうするとobjファイルができる。それをble6oritata.f90で載荷条件や材料の条件を決定。以下のようにコンパイルするとinpファイルができる。このinpファイルはヤング率や荷重の数値が桁数が大きくなりすぎているのでccxで計算すると変になる。なので、有効数値何桁かに決めて調整したほうが良い。

例えばble6のファイルでヤング率４Gpaとすると inpファイル内では4.00000000134887992のようになっているので13~を消して保存する。

~$ gfortran -o orita orita4ziku.f90

~$ ./orita <-これによりorita4ziku.objが生成される

~$ gfortran -o ble ble6oritata.f90

~$ ./ble <orita4ziku.obj >jabaraMNA.inp

破壊試験

CalculiXより座屈荷重は以下のようになる

初期高さ	0.7	0.9	0.99
座屈荷重[N]	296	402	368

実験結果

初期高さ	0.7	0.9	0.99
座屈荷重[N]	118	225	472

破壊後

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/tsuruta/DSCN3297.JPG

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/tsuruta/DSCN3286.JPG

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/tsuruta/DSCN3391.JPG

破壊直前

周方向6高さ方向10初期高さ0.9

周方向6高さ方向10初期高さ0.99

横軸が変位(mm)で縦軸が荷重(N)

周方向6高さ方向10初期高さ0.7

hakaim6n10a07.dat

周方向6高さ方向10初期高さ0.9

hakaim6n10a09.dat

周方向6高さ方向10初期高さ0.99

hakaim6n10a099.dat

CalculiXによる計算結果

実験と同じように10kgを載荷した際の高さ方向変位をパターン毎に表したもの。１列目が周方向分割数で２列目が高さ方向分割数、３列目が変位

jabaraheni.dat

座屈荷重３ｄplot

jabarazakutukaju.dat

変位0の地点は製作出来なかった。

グラフ四隅 ori4-4.inp

ori4-20.inp

ori14-18.inp

ori14-20.inp

実験したパターン数のinpファイル

ori6-10-7.inp

ori6-10-9.inp

ori6-10-99.inp

実験結果

12/17

 500g載荷

経過時間	0分	5分	10分	15分	20分	25分	30分
変位	4.65	4.51	4.48	4.46	4.45	4.44	4.43

12/24

 10kg載荷　初期高さ0.9

載荷	1kg	2kg	3kg	4kg	5kg	6kg	7kg	8kg	9kg	10kg
変位	0.25	0.50	0.69	0.91	1.11	1.33	1.56	1.78	2.07	2.32

経過時間	0分	5分	10分	15分	20分	25分	30分
変位	2.32	2.86	3.10	3.28	3.44	3.58	3.70

除荷	0分	5分	10分	15分	20分	25分	30分
変位	3.70	0.96	0.81	0.72	0.67	0.62	0.60

バネ定数[除荷手前30分時]26486 k/k円=0.031621 ただの円筒よりk/k円=0.062161

12/24

 10kg載荷　初期高さ0.7

載荷	1kg	2kg	3kg	4kg	5kg	6kg	7kg	8kg	9kg	10kg
変位	0.02	0.12	0.63	1.22	1.69	2.25	2.64	3.39	4.10	4.56

経過時間	0分	5分	10分	15分	20分	25分	30分
変位	4.56	7.04	8.01	8.74	9.60	10.25	10.66

除荷	0分	5分	10分	15分	20分	25分	30分
変位	10.66	1.81	1.40	1.16	1.01	0.90	0.82

バネ定数[除荷手前30分時]9193 k/k円=0.010975 ただの円筒よりk/k円=0.021575

試験中に蛇腹の端の部分が歪んだ

1/10

 10kg載荷　初期高さ0.99

載荷	1kg	2kg	3kg	4kg	5kg	6kg	7kg	8kg	9kg	10kg
変位	0.13	0.23	0.32	0.44	0.51	0.63	0.71	0.75	0.83	0.99

経過時間	0分	5分	10分	15分	20分	25分	30分
変位	0.99	1.27	1.39	1.49	1.57	1.69	1.70

除荷	0分	5分	10分	15分	20分	25分	30分
変位	1.70	0.52	0.46	0.42	0.40	0.38	0.36

バネ定数[除荷手前30分時]57647 k/k円=0.068824 ただの円筒よりk/k円=0.13529

座屈モード

3Dプリンターで製作、実際試験したものと同じ条件

上から周方向6高さ方向10初期高さ0.7荷重98N座屈モード倍率0.001

周方向6高さ方向10初期高さ0.9荷重98N座屈モード倍率0.001

周方向6高さ方向10初期高さ0.99荷重98N座屈モード倍率0.001

周方向4高さ方向6~20[2刻み]荷重98N座屈モード倍率0.001

周方向6高さ方向6~20[2刻み]荷重98N座屈モード倍率0.001

周方向8高さ方向10~20[2刻み]荷重98N座屈モード倍率0.001

高さ方向分割数６と８は節点の位置的に製作不可

3Dプリンター

 昭和アルミ缶の190ml缶の寸法に合わせて蛇腹円筒を作成
 予備試験をして試験内容を決定する。
 蛇腹円筒を製作。厚さを0.8mmにしたが斜め部分では厚さが0.4～0.5mmと半分程度になってしまっている
 蛇腹の初期高さを0.7から0.9へと変更
 それによる斜め部分の厚さの変化が無いように厚さを変更0.8から0.622…

　初期高さ0.9 厚さ0.4　ヤング率1.3GPa にて製作

養生２日目の５分ごとのヤング率

開始0秒のひずみで初期化したもの

	5分	10分	15分	20分	25分	30分	平均(GPa)
たてヤング率	1.468	1.429	1.404	1.429	1.455	1.496	1.447
よこヤング率	-2.222	-1.839	-1.601	-1.391	-1.312	-1.212	-1.596

開始30秒のひずみで初期化したもの

	5分	10分	15分	20分	25分	30分	平均(GPa)
たてヤング率	1.468	1.429	1.404	1.429	1.455	1.496	1.447
よこヤング率	-2.222	-1.839	-1.600	-1.391	-1.312	-1.212	-1.596

バネ定数

ヤング率1.3GPa 厚さ0.4mm 載荷荷重0.5kg 周方向分割数6 高さ方向分割数10 形状は昭和アルミニウム缶の190ml缶を基準とした蛇腹折り円筒をcalculixで計算しバネ定数を求める。

初期高さ	ばね定数
1	777777
0.95	105150
0.9	62420
0.85	43750
0.8	33108
0.75	26344
0.7	21585
0.65	18148
0.6	15457
0.55	13315
0.5	11556
0.45	10082
0.4	8844
0.35	7852
0.3	6911
0.25	6102
0.2	5378
0.15	4666
0.1	3920
0.5	2882

ポアソン比

ポアソン比＝横ひずみ/縦ひずみ

	1分	5分	10分	30分	1時間	2時間	6時間	24時間-30秒
造形直後	0.48076	0.55635	0.68184	0.84513	0.97130	1.0905	1.4565	1.1130
養生2日	0.53579	0.66064	0.77690	1.2337	1.5962	1.9718	2.6667	3.7284
養生7日	0.51336	0.57151	0.62119	0.83037	0.097879	0.24472	1.3779	0.90340

6/17課題

E=206GP ν=0.3 -b=0.2m h=0.2m 理論値12.515mm

横軸：lengh
縦軸：たわみ

課題

E=206GP ν=0.3 片持ち梁に1MNの荷重をかけた際のたわみを分割数を増やしながらccx_2.3で解く。またl=１mとし、断面が縦長、正方形、横長とした場合についても同様の計算をする。今回はnx=10,ny=20,としnzの分割数を増やしていった。

縦長断面

b=0.1m h=0.2m

横軸：要素数
縦軸：たわみ

正方形断面

b=0.2m h=0.2m

横軸：要素数
縦軸：たわみ

横長断面

b=0.4m h=0.1m

横軸：要素数
縦軸：たわみ

鶴田の卒論日誌 - *卒論日誌

目次

卒論日誌

今後の計画

使用プログラム

モデル製作

破壊試験

CalculiXによる計算結果

実験したパターン数のinpファイル

実験結果

12/17

12/24

12/24

1/10

座屈モード

3Dプリンターで製作、実際試験したものと同じ条件

周方向4高さ方向6~20[2刻み]荷重98N座屈モード倍率0.001

周方向6高さ方向6~20[2刻み]荷重98N座屈モード倍率0.001

周方向8高さ方向10~20[2刻み]荷重98N座屈モード倍率0.001

3Dプリンター

養生２日目の５分ごとのヤング率

バネ定数

ポアソン比

6/17課題

課題

縦長断面

正方形断面

横長断面