冷凍機起動時の平均応力の変化と疲労評価について
- 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。
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C1220 冷凍機の起動時 平均応力の変化
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？
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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
>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
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
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？
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