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CAEを活用したデジタルシミュレーションによる製品設計

2016.04.01 配信

住宅設備・機械装置・自動車などの様々な産業分野において、ゴムの弾性を利用したシール部材が活用されています。
Oリングなどでシール機能を発揮するためには、最適な材料設計と形状設計が必要となります。
当社では、最適な材料を選定し、(※)CAEを活用したデジタルシミュレーションによって、シール部材の最適設計を行っています。

(※)CAE(computer aided engineering)とは・・・設計した構造物が要求性能を満たすかどうかを、実際に物を作る前にコンピュータ上でシミュレーションして調べることを言います。

<事例による解説>

①大型止水ゴムで、過去の実績と経験により止水ゴムの面圧を想定して試作をしたが、面圧(シール力)が高すぎました。

 「シール力を下げるためにゴム断面を細くしたい。」

kaiseki-b.jpg

②何度も試作品を作るにはコストも時間もかかります。そこで、CAEを活用し試作品より部を10%細くした形状で解析。

 「この形状では圧縮荷重により座屈することが分かる。」

kaiseki-c.jpg

③止水ゴムが座屈せずにシール力を低減できる形状はなにかを検討した結果、圧縮荷重を均等に受けるX型形状で解析。

 「荷重変化が滑らかになった!」

 kaiseki-d.jpg

④実際にX型止水ゴムを試作し、試作品試験値とCAEでの解析値を比較するとほぼ一致していることが分かります。      

kaiseki-e.jpg

 

 

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