ページの先頭です。 ページの本文へ メインメニュー フッタへ

複合荷重が負荷する製品の開発を支える構造強度評価技術

構造

  • Linkedin
水野 琴世

水野 琴世

総合研究所

2012年入社
機能創成専攻 修了

技術紹介

製品開発に求められる強度評価技術とは?

使用環境によりますが、多方面からの評価が必要です。

三菱重工では、エネルギー機器製品(ガスタービン、原子力)をはじめ、航空宇宙、船舶、防衛機器、環境装置に加え、ケーブル観覧車のような遊戯施設など数多くの製品開発を行っています。
製品開発の中では、製品の強度を確保し、信頼性の高い製品を世の中に提供することが必要不可欠です。そのため、対象製品に対して、様々な使用環境下を想定し、高温強度、耐震強度、疲労強度、座屈強度、衝撃強度などの側面から、構造物強度試験技術と解析技術を駆使した強度評価を行っています。

写真:観覧車

構造物強度試験・構造解析技術としては何をしていますか?

大型試験で変形を把握し、解析で見えない「力」を見えるものにします。

構造物強度試験では、2,000トン級反力壁と荷重載荷装置を組み合わせた複合荷重載荷試験を実施しています。例えば発電プラントにある配管には地震時に慣性力が複合的に作用します。実環境に近い複合的な荷重を再現した載荷試験を実施することで、構造物の変形挙動を把握するとともに、構造物の最終的な耐力を確認し、製品の信頼性を評価しています。
構造解析技術としては、大変形弾塑性構造解析技術を活用しています。弾塑性とは鋼材の変形特性を表す言葉で、例えば金属バネを軽く手で引張ってその手を放すと元に戻りますが、バネをさらに大きく引張るとバネは伸びきったまま元に戻りません。このような変形特性を考慮し、製品の使用環境を再現した大変形構造解析を実施することで、構造物に生じる応力状態を把握し、製品全体に対して抜けなく強度評価を実施することができます。

写真:構造物強度試験

実際の製品への貢献を聞かせてください。

地震動に対する強度評価を行い製品の信頼性向上に取り組んでいます。

発電プラントは数多くの配管、設備があり、発電プラントの耐震評価では、これら配管、設備に対する強度評価が必要不可欠です。また、想定される地震動に対する耐震裕度を精度よく求めることが求められます。
そこで、これら配管、設備に対する強度評価として、複合荷重載荷試験と大変形弾塑性解析技術の両面からアプローチし、各製品の耐震裕度を確認することで、発電プラントの信頼性向上に貢献しています。

企業情報