【技術レポート】ガスエンジン開発における応力解析と疲労強度評価のご紹介

有限要素法を用いた構造解析と強度評価方法について、幾つかの例をご紹介します

有限要素法（FEM）を用いた構造解析は、構造設計のツールの一つとなって 定着しており、詳細な検討を行う際には、構造解析とその結果に基づく 強度評価は不可欠となっています。 しかしながら、FEMを用いた構造解析では構造物をモデル化した解析を 行いますので、解析結果をどの様な強度評価に使用するかをよく考える 必要があります。 ここでは、有限要素法を用いた構造解析と強度評価方法について、 幾つかの例を紹介いたします。 ※続きはPDFをダウンロードしてご覧ください。

• 構造解析

溶接部の（金属）疲労とは？溶接構造物の疲労評価技術を簡単にご紹介します

近年、世界中で大きな破壊事故が報道されています。 特に溶接して組み立てられた機械・構造の破損では金属疲労が原因の 大半を占めています。 したがって、これらの破損を未然に防ぐことや万一破損が生じても 再発を防止することは重要です。 　 また、最近は使い始めてから長い年月を経た（経年）機械・構造物も 急激に増えています。 ※続きを読みたい場合はお問い合わせください。

• 受託解析

ガスエンジンの開発における応力解析と疲労強度評価で達成できたことをご紹介します

近年FEM（Finite Element Method）応力解析においてオートメッシュや 大規模計算を用いることで、エンジンなどの複雑な形状を接触条件も含めて 解析することが可能となりました。 今回はその事例として、川崎重工業（株）機械ビジネスセンター殿向けに 行いましたガスエンジン開発における応力解析と疲労強度評価を紹介します。 ※続きはPDFをダウンロードしてご覧ください。

• 構造解析

エンジン全体のボルトアセンブリー解析！発生応力から疲労強度を接触面圧からシール性を検討

川重テクノロジー株式会社が行ったFEM解析事例をご紹介いたします。 解析ソフトはABAQUSを使用。 エンジン全体のボルトアセンブリー解析を行い、発生応力から疲労強度を、 接触面圧からシール性を検討しました。 【概要】 ■解析ソフト：ABAQUS ■解析種別：大規模アセンブリー解析(応力、接触) ■目的：疲労強度評価とアセンブリー時のシール性の確認 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 構造解析

任意の速度、荷重波形での疲労試験が可能！繰り返し負荷を電気信号で制御します

当社が行なった、引張･圧縮、曲げ疲労試験の事例をご紹介します。 電気油圧サーボ式の疲労試験機は、繰り返し負荷を電気信号で制御。 そのため、任意の速度、荷重波形での疲労試験が可能となります。 また、荷重振幅が変動するような試験（プログラム波形、ランダム波形）や 各種環境下での疲労試験も行えます。 【事例概要】 ■荷重：±10kN～±200kN ■速度：0～20Hz（一部0～10Hz） ■波形：正弦波、三角波、台形波、ランプ波、プログラム波形 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• その他計測・記録・測定器

実際に作用する多方向（多軸）の荷重を再現することができ、正確な強度評価ができるようになった本システムの概要と試験事例のご紹介です

鉄道車両のような輸送機器が走行中に作用する繰り返し荷重で壊れることを防ぐために、 製品の骨格となる部分には、想定する荷重が加わっても簡単には壊れない強度が求められます。 そのために事前の強度検討が必要です。 また、荷重は複数の方向から作用しますが、これに対して十分な強度を有するかを実機の運用前に確認することが必要であり、そのために強度試験が行われます。 これまで当社が保有する試験装置では、１方向の荷重しか負荷できませんでしたが、 多方向の荷重を再現できるようになった多軸強度評価システムの事例を紹介いたします。 【掲載適用例】 １，車両足回り部品の 3 軸疲労試験 ２、タービンブレードの 2 軸疲労試験 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 受託検査

図面指示あるいはJIS規格通りのものとなっているかを"確性試験"により確認することができます！

当社は、『機械部品の確性試験』を行っております。 各種機械部品における材質、熱処理、硬度などが、図面指示あるいは JIS規格通りのものとなっているかを、確性試験により確認することが可能。 ご用命の際はお気軽にお問い合わせください。 【試験内容】 ■材質：金属組織観察、化学組成分析 ■熱処理：金属組織観察 ■硬度：各種硬度測定 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 試験機器・装置
• 受託解析
• 受託検査

組織観察、母材成分調査等を追加することも可能！実績豊富な専門家が調査内容を提案します

壊れるはずがないのに壊れた！ものづくりに関するその"困った"に 川重テクノロジー株式会社がお応えします。 当社は、お客様の課題解決へ向け、実績豊富な専門家が調査内容を提案。 起点、進展方向、破壊形態の特定等を行う「基本コース」と、起点部欠陥、 組織観察、母材成分調査等を追加することが可能な「詳細コース」をご用意しております。 また、損傷に関する情報を頂ければ、調査に反映可能です。 【ご提案例】 ■基本コース（1～4及び9） 　・起点、進展方向、破壊形態の特定等を行う ■詳細コース（基本コースに、必要に応じて5～8を追加） 　・起点部欠陥、組織観察、母材成分調査等を追加することも可能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 受託解析

材料における特に重要な要素のひとつが機械的性質！試験片採取から試験結果の検討まで行います

材料における特に重要な要素のひとつが機械的性質です｡機械的性質にも強さから硬さ、 もろさ･ねばさまで多種多様にわたり、それぞれが重要な意味を有します｡ 当社では、このような様々なお客様の要求事項に対応すべく、 各種材料試験機を保有し、試験片採取から試験結果の検討まで行っております。 【試験内容】 ■万能試験機 ■硬さ試験機 ■衝撃試験 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 試験機器・装置

損傷に関する情報を頂ければ、調査に反映も可能！打合せにより、調査内容をご提案いたします

錆びるはずがないのに錆びた！ものづくりに関するその"困った"に 川重テクノロジー株式会社がお応えします。 当社は、お客様の課題解決へ向け、実績豊富な専門家が調査内容をご提案。 腐食の種類、腐食生成物成分、腐食要因元素、断面様相観察等を行う 「基本コース」と、腐食生成物の元素分布、深さ方向分析、腐食試験等を 追加することも可能な「詳細コース」をご用意しております。 また、損傷に関する情報を頂ければ、調査に反映可能です。 【ご提案例】 ■基本コース（1～4及び7） 　・腐食の種類、腐食生成物成分、腐食要因元素、断面様相観察等を実施 ■詳細コース（基本コースに必要に応じて5～6を追加） 　・腐食生成物の元素分布、深さ方向分析、腐食試験等を追加することも可能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 受託解析
• 受託検査

環境の分析を行っておけば、現象の解明に大いに役立つ！実績豊富な専門家が調査内容をご提案

機械部品の事故には、破壊、腐食、摩耗等の様々な損傷があります。 当社は、お客様の課題解決へ向け、実績豊富な専門家が調査内容をご提案します。 「破壊形態の調査」をはじめ、「腐食調査」、「摩耗調査」など、お客様のニーズに合わせて、 個別技術はもちろん、原因調査・シミュレーション・再現試験・評価までのトータルソリューションをご提供いたします。 【破壊形態の調査】 ■適用技術：エレクトロン・フラクトグラフィ（走査型電子顕微鏡） ■破壊の種類 　・疲労破壊 　・脆性破壊 　・延性破壊 　・クリープ破壊 　・応力腐食割れ 　・水素脆化割れ 　・凝固割れ ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 受託検査

解析ソフトはABAQUS！ギア噛み合い時の応力と接触面圧の確認をした事例

川重テクノロジー株式会社が行ったFEM解析事例をご紹介いたします。 解析ソフトはABAQUSを使用。 ベベルギアー噛み合い時の、応力と接触面圧をFEM解析により確認し、 なお解析精度の向上を目的とし、接触部と根元R部の歯面にはヘキサ要素 （六面体要素）を埋め込みました。 【概要】 ■解析ソフト：ABAQUS ■解析種別：応力解析（接触） ■目的：ギア噛み合い時の応力と接触面圧の確認 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• 動力伝達機器
• エンジン系部品
• 構造解析

ねじり疲労試験機の仕様や大きさに加え、供試体・試験データの活用事例をご紹介

ねじり疲労試験機を用いることで、金属材料等の素材から、シャフトなどの 機械部品まで多様な供試体を対象に、ねじり疲労・耐久試験や、 ねじり静強度試験を精度良く実施できます。 ここでは本試験機についてご紹介します。 ※続きを読みたい場合はお問い合わせください。

• 試験機器・装置
• 受託測定

実機のボルト取り付け状況に応じ、計測内容や方法を提案！ボルトの軸力計測の事例

“規定トルクで締め付けたボルトの軸力を実機で確認したい”などに お困りではありませんか。 当社では、規定トルクで締め付けたボルトの軸力を計測する 「ボルトの軸力確認試験」やひずみゲージを施工したボルトを実機に取り付け、 軸力の低下をインターバルで計測する「ボルトの緩み計測」の事例を保有。 実機のボルト取り付け状況に応じ、計測内容や方法を提案いたします。 【事例】 ■ボルトの軸力確認試験 ■ボルトの緩み計測 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

• その他計測・記録・測定器
• 試験機器・装置

日之出水道機器(株)「メカニカルスティッチ工法」は、熱を加えずに金属クラック補修が可能な新工法です。 特殊ボルトと補強プレートを使用しクラックを物理的に除去し、母材に熱影響を一切与えずに補修致します。 火気が使用できない環境でも補修できます。熱を加えないことから設備の分解が最小限に抑えられます。 ◎詳しくはお問合せください。 ◎詳細技術説明が必要な場合はお問合せください。

【大反響】Aeroforce(TM) 本格始動！ smartc次世代型ハイパワークーラントシステム『Aeroforce(TM)』 高圧ポンプを使用することによる電力使用量=CO2排出量が目下の懸案事項となっていませんか？ 『Aeroforce(TM)』は、クーラントと共にエアーの供給も行うため、0.3Mpa前後のサイドクーラントポンプ圧であっても十分に強力なクーラント供給が可能です。高圧ポンプを使用せずとも効果的な位置に十分なクーラントが供給できるため、もちろんCO2削減の問題に限らず、本来のクーラント供給の目的である『切削条件の向上』、『サイクルタイム短縮』、『機械稼働コスト削減』、『工具寿命の向上による工具費削減』といった課題も同時に解決できます。 詳しくはこちらをご覧ください。 https://toolde.co.jp/?p=4929 カタログはこちら https://toolde.co.jp/?p=5098

2026年から本格導入される「排出量取引制度」、「グリーントランスフォーメーション（GX）」などの施策により企業ごとに定められた排出枠に収める必要性が出てくる中、CO2排出量の削減は、より一層大きな課題となっていくことが予見されます。一般的に工作機械に標準搭載されているサイドクーラントポンプは低圧のものであることが多く、外部給油式で冷却剤をかける場合にはクーラント圧が上がらず、切削後の切りくずがワークに絡みついたり機内に残ったりして『サイクルタイム』『工具寿命』『仕上げ面精度』などに課題が発生してしまいます。 ご興味ございましたら、続きはこちらをご覧ください。 https://toolde.co.jp/?p=4929

●Intel(R) Atom x7433RE搭載 ●DDR5 4800MHz SO-DIMM×1スロット (最大32GB) ●4K対応HDMI x2、4K USB Type-C DP、LVDS/eDP x1 ●SATA III x1、M.2 M-key x1、M.2 B-key×1、M.2 E-Key×1 ●USB 3.2 Gen 2×1、USB Type-C(ALT)×1、USB2.0×8、COM×6 ●DC12~28V入力 ※メモリ、OSレスのモデルとなります ※ストレージ搭載モデルもございます

●Intel Core Ultra 7 155U/ Intel Core(TM) Ultra 5 125U 搭載 ●DDR5 5600MHz SO-DIMM×2スロット (最大96GB)(別売) ●2.5GbE LAN×2 ●4画面出力対応　4K outputs x3 (DP Type-C、DP、HDMI)、LVDS x1 (DP Type-CとUSB3.2は共用ポート) ●USB 3.2 Gen2x2 x1、USB 3.2 Gen 2 x3、USB 2.0 x4、COM×4 ※メモリ、ストレージ、OSレスのモデルとなります