卒論

3Dプリンターで、木材の異方性を再現した部材を作れるか

1mmぐらいの薄い板を適当な間隔の仕切りを設けながら、ミルフィーユ状に重ね(1mmおきにスリットが入っているような状態)、これだとミルフィーユ板が曲げを受ける方向にはせん断変形しやすいが、ミルフィーユ平面内に曲げを受ける方向には、せん断変形しにくいから、1枚1枚のミルフィーユの板にも、1mmぐらいの細いスリットを1mm間隔ぐらいで入れたような11mm*11mmぐらいの断面の角材を考える。まず、Salome-Mecaで、強軸、弱軸の曲げ剛性がどれくらい違くなるか、スパンを変えながら、強軸曲げ、弱軸曲げに対するせん断剛性がどれくらい違くなるかを確認し、3Dプリンタで実物を作って曲げ試験。

11✕11✕240曲げ試験 (6/23)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/200e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/180e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/160e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/140e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/120e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/sendangpa.png

スパン長[mm]曲げヤング[GPa]
2002.186
1801.942
1601.822
1401.327
1201.024

軸方向ヤング率 7.4326[GPa]

せん断弾性係数  0.0121[GPa]

 

ミルフィーユ11✕11✕240曲げ試験 (7/14)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/miru200e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/miru180e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/miru160e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/miru140e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/miru120e.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/sendanmiru.png

スパン長[mm]曲げヤング[GPa]
2000.492
1800.385
1600.295
1400.249
1200.173

軸方向ヤング率24.047[Gpa]

せん断弾性係数0.00178[Gpa]

ミルフィーユSalome解析 (10/11)

スパン長[mm]曲げヤング[GPa]
2000.820
1800.669
1600.563
1400.543
1200.393
軸方向ヤング率[Gpa]1.683
sせん断弾性係数[GPa]0.00530

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/miruwiki.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/mirusalomesen.png

与えるヤング率を変えてミルフィーユSalome解析 (11/16)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/mirusen1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/mirusen2.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/mirusen3.png

軸ヤング率[GPa]せん断弾性係数[GPa]
3051[Pa]入力1.6830.00530
1300[Pa]入力0.6840.00229
1800[Pa]入力0.9460.00318

タテ・ヨコ・ナナメ曲げ試験① (9/13)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/tate1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/yoko1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/naname1.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/tatesendan1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/yokosendan1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/nanamesendan1.png

E曲(260mm)E曲(220mm)E曲(180mm)E曲(140mm)軸ヤング率[GPa]せん断弾性係数
タテ3.1612.6322.2601.8304.1260.004919
ヨコ3.0513.2532.7092.2893.8520.008742
ナナメ3.1763.1742.8182.4953.6750.011845

タテ・ヨコ・ナナメ曲げ試験② (9/13)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/tate2.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/yoko2.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/naname2.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/tatesendan2.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/yoko2new.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/nanamesendan2.png

E曲(260mm)E曲(220mm)E曲(180mm)E曲(140mm)軸ヤング率[GPa]せん断弾性係数
タテ3.1612.6321.8011.19410.7730.002049
ヨコ3.0513.2532.0151.3469.6170.002413
ナナメ3.1763.1742.0711.4388.1060.002678

salome解析 (10/19)

5mm×11mm×280mmのモデルについて140mm,180mm,220mm,260mmのスパンで荷重をかけてたわみ計測

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/sen5k11k28.png

創造工房実習

日時作業時間内容
10/22(金)90分ゼミ
10/29(金)90分gnuplot
11/5 (金)90分salome片持ち梁
11/9 (金)210分salome課題
11/12(金)120分salome単純梁
11/19(金)120分salome単純梁異方性
11/26(金)120分salome
12/3 (金)120分tex
12/17 (金)120分tex

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/zukei3.png

11/5課題

ヤング率:6000(N/㎟) ポアソン比:0.4

メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.53339326.564-1.54新谷
0.72189766.541-1.89安部
0.9717186.431-3.5梅宮
1.2336356.304-5.445七五三
1.476996.316-5.26柴田
1.544446.121-8.190小池
1.822935.737-14.0岩崎
222865.738-13.934畠山
334875.474-17.89新谷
412553.616-45.76安部
55194.824-27.6岩崎
65204.818-27.734小池
73391.412-78.822七五三
81834.041-39.39柴田
91914.002-39.973畠山
105963.463-48.1梅宮

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/kadai11055.png

11/12課題

ヤング率:6000(N/㎟) ポアソン比:0.4

メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.5662117-0.4292.89新谷
0.7145352-0.4241.7安部
0.9105952-0.42351.68梅宮
1.232647-0.4052-2.83七五三
1.436747-0.40613-2.53柴田
1.515675-0.396-5.04小池
1.811493-0.394-5.5岩崎
210495-0.39547-5.09畠山
32356-0.321-23.02新谷
41470-0.33-20.9安部
5429-0.143-65.7岩崎
6355-0.125-70.02小池
7415-0.0997-76.091七五三
8109-0.12397-70.25柴田
991-0.13457-67.7畠山
10237-0.0776-81.4梅宮

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/kadai12.png

11/19課題

1次

メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.59393450.55212.20新谷
0.71691120.5409.76安部
0.91059520.5379.15梅宮
1.2326470.5185.29七五三
1.4177370.5144.47柴田
1.5156750.5113.86小池
1.8117100.5073.05岩崎
2104950.5062.79畠山
338850.451-8.33新谷
423110.447-9.14安部
54310.290-41.06岩崎
63470.341-30.69小池
74150.220-55.29七五三
81090.243-50.61柴田
9910.251-48.90畠山
102370.211-57.1梅宮

2次

メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.59393450.56314.43新谷
0.71691120.56715.24安部
0.91059520.56514.8梅宮
1.2326470.55512.81七五三
1.4177370.55412.60柴田
1.5156750.55212.20小池
1.8117100.55111.99岩崎
2104950.54911.63畠山
338850.5409.76新谷
414700.5358.74安部
54310.5256.71岩崎
63470.5277.11小池
74150.5083.25七五三
81090.5083.25柴田
9910.5083.29畠山
102370.5073.05梅宮

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/tihoug.png

2次

メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.5※1次6523540.089-10.22新谷
0.71927920.092-7.30安部
0.91045480.0919-7.26梅宮
1.2450450.092-7.27七五三
1.4242370.092-7.27柴田
1.5199980.092-7.29小池
1.8126240.092-7.07岩崎
2107160.0919-7.29畠山
360000.092-7.07新谷
429930.091-8.30安部
510100.090-9.09岩崎
68360.089-10.62小池
711670.087-12.74七五三
82840.085-14.53柴田
92610.0832-16.07畠山
106070.0874-11.8梅宮

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/sibata/2zai.png


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Last-modified: 2022-11-16 (水) 15:37:58