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冷凍機起動時の平均応力の変化と疲労評価について
2023/10/19 15:51
- 銅配管の配管応力を測定し、冷凍機の起動・停止時に平均応力が増加する現象が起きています。
- 周波数が上昇し、発熱が発生することで平均応力が増大し、応力の振幅も生じています。
- 疲労評価には周波数の安定した状態で応力値のピークとピークから平均応力を計算し、SN線図と比較する方法が適しています。
C1220 冷凍機の起動時 平均応力の変化
2016/01/11 21:52
いつも勉強させてもらっています。
現在、冷凍機の実験で銅配管の配管応力を測定して疲労評価を
行いたいと思っています。
銅の表面にひずみゲージを貼り、冷凍機を起動・停止させて
応力を測定しています。
その中で、疲労評価する場合、周波数が安定している場合は
応力値のピークとピークから平均応力を計算してSN線図と
比較する方向でいます。
しかし、起動・停止では、周波数が上昇して発熱が発生して
平均応力が0~10・・40MPaとどんどん大きくなっています。
この現象に加えて、応力の振幅は発生しています。
―――――― 平均応力
/
/
――
その挙動について疲労をどう評価したら良いか分かりません。
知見がある方、アドバイスを貰えないでしょうか?
回答 (4件中 1~4件目)
普通はヒートショックを見るんですが
高温70(120)~-120(-140)の繰り返し
温度差によって圧力がわかると思いますが
応力の振幅
http://store.shopping.yahoo.co.jp/kameyamayaki/c6abb4efa4.html
だと思いますが
波形を見ないとわからない
簡単にいえばUFOのお湯を捨てたときベコンなるやつ
ヒートショックの評価は樹脂系は高野豆腐みたいにならないか
異材料間の熱セン膨張係数による繰り返し圧力の耐久性
結露:乾燥による評価などですが
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>銅の表面にひずみゲージを貼り、冷凍機を起動・停止させて
>応力を測定しています。
測定してるのは「応力」で間違いありませんか?
普通のひずみゲージは応力を計測するものではなくて
ひずみ変位を計測するものです 出力値は長さです(普通はμm/m)
http://www.kyowa-ei.com/jpn/technical/strain_gages/what.html
応力はひずみ変位とワークの剛性(応力・ひずみ曲線)から計算するものです
冷凍機配管の剛性を計測するのは困難と思うのですが
http://www.showa-sokki.co.jp/Technical_Note/Sg_Meas.html
>ひずみ量を出力して、校正ヤング率を掛けて応力値を算出しています。
配管の振動には概ね2種類あるのですが
所謂、縄跳びのように撓むのと
圧力変動によって直径が変化するのと
両方共計測してるのでしょうか?
それ以外にも長さ方向の振動も有るけれど
ひずみゲージは温度変化に弱いものと認識してますが
補正はされるが絶対値の信頼性如何。長期に亘ることも問題。
応力の振幅は発生
の短期変化はよいとして
平均応力が0~10・・40MPaとどんどん大きくなって
応力変化と言える?
ひずみゲージのみに頼らず、寸法計測でのリファレンスを検討されては
冷凍機を起動・停止
銅パイプの前に、こっちがイカレテしてしまうかも
目的によりけりですが、薄い弱いもので評価するのも手なのでは
補足
2016/01/11 23:43
ひずみゲージは自己温度補償ゲージを用いています。
測定自体にはあまり問題がないと考えています。
確かに違う切り口の検討が必要かもしれませんね。
> 平均応力が0~10・・40MPaとどんどん大きくなっています
の40MPa数値は合っていますか?
合っているなら、問題ない範囲なのでは?
合っていなく、もっと数値が大きいなら、銅配管構想を見直し、応力逃がし構造の
サポートとする等の対処方法が望ましいのではないでしょうか?
ミスです。
“合っているなら、問題ない範囲なのでは?”は、削除してください。
そのような応力は、逃がし構造での設計が望ましいですね。
そしたら、考えなくてよいし、40MPaをかけない、その1/10位しかかからない構造をです。
補足
2016/01/11 23:45
ノイズ除去後にキャリブレーションして、測定したら平均応力が
40MPaくらいでした。
何かを根拠に問題ないと議論したいのですが、
何か文献等ご存じありますか?
補足
2016/01/11 23:40
おっしゃる通りです。
ひずみ量を出力して、校正ヤング率を掛けて応力値を算出しています。
話の便宜上、応力値と書きました。