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SUS ( a =16e-6)

高マンガン鋼 （ＳＭＮＣ）にした場合の解析. Jan. 12 KEK H. Yamaoka. エンドプレート材質を HiMn と SUS にした場合の熱応力の解析をやってみました。. t=298K  t=80K. SUS ( a =16e-6). HiMn Steel ( a =9.8e-6). Nb ( a =5e-6). Cu ( a =17e-6). 高マンガン鋼 （ＳＭＮＣ） 一般に Mn11 ％以上を主合金成分とする非磁性の合金鋼。硬度があるので、耐摩耗性部品に用いられます。また、非磁性の特性から電気部材にも用いられます。.

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Presentation Transcript

  1. 高マンガン鋼 （ＳＭＮＣ）にした場合の解析 Jan. 12 KEK H. Yamaoka エンドプレート材質をHiMnとSUSにした場合の熱応力の解析をやってみました。 t=298K  t=80K SUS (a=16e-6) HiMn Steel (a=9.8e-6) Nb (a=5e-6) Cu (a=17e-6) 高マンガン鋼 （ＳＭＮＣ） 一般にMn11％以上を主合金成分とする非磁性の合金鋼。硬度があるので、耐摩耗性部品に用いられます。また、非磁性の特性から電気部材にも用いられます。

  2. Stress(Von Mises) SUS (a=16e-6) 300MPa HiMn Steel (a=9.8e-6) 580MPa Nb (a=5e-6) Cu (a=17e-6) 200MPa （解析結果） ハイマン部で300MPa、Cu部で580MPa、Nbの部分で約200MPaでした。

  3. t=298K  t=80K SUS HiMn Steel Nb Cu 手計算による応力の推定 R100 R63 変位図は2ページ後。 R43.8 R43 R40 2. 最大収縮差で発生する応力。実際には、2つの材質間のバランスなのでこれ以下だが、応力は高め。ANSYSとの比較。 1. それぞれの部品でどのくらい収縮してそれらの差はどの位あるかという計算 次ページ

  4. Hoop Stress 230MPa(SUS) -150MPa(HiMn) -: Compression -200MPa(HiMn) 200MPa(Cu) -200MPa

  5. Deformation( Radial dir.) SUS (a=16e-6) 0.17mm HiMn Steel (a=9.8e-6) 0.04mm Cu (a=17e-6) Nb (a=5e-6) 0.14mm 熱応力はR（軸方向も同じ）と線膨張率できまってしまうので、2つの物質での収縮差をどうやって小さくするかですが、どうすれば・・・??。

  6. 高マンガン鋼を最外層にし、エンどプレートをTiにした場合の解析高マンガン鋼を最外層にし、エンどプレートをTiにした場合の解析 Jan. 12 KEK H. Yamaoka t=298K  t=80K HiMn Steel (a=9.8e-6) Titanium Nb (a=5e-6)

  7. Stress(Von Mises) 80MPa 200MPa (局所的） 100MPa （解析結果） ハイマン部で80MPa、Nbの部分で約100MPaでした。局所的に200MPa。 以上

  8. 参考 Case-1 Max. 520MPa SUS Ti Nb 線膨張係数 純Ti:8.4e-6/K (SUS: 16e-6/K) 250MPa

  9. Case-1 Max. 620MPa SUS Ti Nb 200MPa

  10. Case-5 Max. 470MPa SUS Ti Nb 100MPa

  11. エンドプレートをSUSからTiに変更した場合(注：SUS構造が入っていない）エンドプレートをSUSからTiに変更した場合(注：SUS構造が入っていない） 変位: 1.5mm 固定 SUSTiにした CuNbにした 約80MPa 0.08mm(半径方向変位) SUS: 約250MPa 0.15mm 線膨張係数 純Ti:8.4e-6/K (SUS: 16e-6/K)

  12. Nbの半径を変化させたときの応力 2. R48mm 1.Original conf. 520MPa SUS 500MPa 約250MPa>43MPa(耐力) 約250MPa Cu Nb R48 t3mm R40 R40 4. R58mm 6. R88mm 5. R63mm 520MPa 510MPa R58 R63 R40 R40

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