人体の衣服圧解析
- 衣服の快適性を決める要因の1つである衣服圧は、運動機能向上や体型補正・医療的な効能など、多くの有益な作用に直結しています。
- 衣服の生地は縦糸（warp）と横糸（weft）を織ることによって生成されますが、ここで示す解析では、シェル要素と縦糸と横糸に相当するリバー層を組み合わせることによって、モデル化を行っています。
- この生地モデルを用いることによって、人体モデルに対して衣服を着衣させ、ジョギングを行う過程で発生する衣服圧を確認することが可能となります。
【参考文献】
[1]三原ほか, 運動する人体を対象とした衣服圧シミュレーション,計算工学講 演会論文集, Vol.21, C-4-7, (2016).
均質化法の適用
- 複合材料などの微視構造を考慮した解析手法の一つとして、「マルチスケール解析」があります。これは，ミクロスケールの挙動とマクロスケールの挙動を連成して解析を行う方法です。
- 一般に、ミクロスケールの挙動をマクロスケールに持ち込む解析を「均質化解析」といいます。逆に、マクロスケールの応答をミクロスケールに落とし込む解析を「局所化解析」といいます。
- 均質化解析には、主に2つの手法があります。
【平均場均質化法】- 複数のミクロ構造の応答を推定し、その体積平均からマクロな材料特性を導出します。
- マクロ構造からREVを抽出し、数値試験によりマクロ応答を評価して材料パラメータを導出します。
Oリングのシール解析
- JIS B 2401に基づく外圧用Oリングの例では、フランジ締付け（Step1）だけでは接触面圧は不十分（2.7MPa）ですが、外圧10MPa （Step2）を加えることでOリングに応力が加わり、接触面圧が12.5MPaに達します。
- これが外圧を上回り、接触長さも十分であるため、シール性能が確保されます。
【規格】
[1] JIS B 2401-2 : 2012，Oリング-第2部:ハウジングの形状・寸法
[2] 旧JIS B 2406，Oリング取付溝部の形状・寸法
伝達関数の計測と解析
- 鋼板に積水化学工業の3層構造の制振材（TMREAL SCHILD）を貼り付け、インパルスハンマー試験およびAbaqusによる解析を実施しました。
- 制振樹脂は可聴域において損失特性が高く、共振点近傍では伝達関数が大きく低下することが確認されました。
- さらに、動的粘弾性計測を行うことで、実験結果を高精度に再現できることが示されました。
ゴムブッシュの実機サンプリング
試験解析
- ゴムブッシュは振動・振幅に強く依存するため、両特性を反映した材料モデルが必要です。
- 実機から切り出した試験片による計測が望ましく、超弾性のひずみエネルギー関数と粘弾性のProny級数を組み合わせることで、周波数依存（0.2Hz、5Hz）の挙動を再現可能です。
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