1. はじめに
アルテアエンジニアリング株式会社の製品である流体解析ソフトAcuSolveと構造解析ソフトOptiStructを用いて、非ニュートン流体の撹拌解析を行い、撹拌翼の変形及び応力を調査しました。弱連成の流体-構造解析を行うことにより、撹拌翼の変形を考慮した流体の挙動や、翼に作用する応力分布を確認する事が可能です。図1にモデル概要を示します。
撹拌翼の回転は、はじめ静止した状態から0.1秒かけて100RPMまで回転速度を上昇させ、その後一定速度で回転させました。計算は、3次元-非定常解析とし、1秒間の計算を行いました。
2. 計算条件
図2にモデルの主な寸法を、図3にメッシュ図を示します。
図4に境界条件を、図5に攪拌翼の回転数を示します。
3. 計算結果
流体解析結果のアニメーション(流速のコンター)と、構造解析結果のアニメーション(応力のコンター)を示します。
図6 流体解析のアニメーション（流速のコンター）
図7 構造解析のアニメーション（応力のコンター）
4. まとめ
流体-構造連成解析を行うことにより、翼の変形を考慮した槽内の流れ場を確認する事ができます。
また、弱連成の解析を行うことによって翼の回転立ち上げに作用する応力を確認する事ができるため、指定した攪拌条件時の翼の破壊の可能性についても調査することが出来ます。
