No.66「ネジのゆるみ解析」

No.66 数理ソリューション 特集号
ネジのゆるみ解析
Loosening Analysis of Screws

なぜいまこれが?

ねじ締結体は様々な分野で用いられていますが、メンテナンスが容易である反面、常にゆるみの問題を抱えています。

ゆるみ止め部品の使用など、様々なゆるみ防止策が講じられているものの、その性能についての詳細な検証や評価が難しい場合があります。

例えば、大型の構造物全体にかかる振動や負荷を考慮した評価は、試験そのものが難しく、また、ゆるみ現象やゆるみ防止のメカニズム解明については、試験では確認しにくいミクロな視点での検証が必要となります。

これがポイント!

図1 解析モデル(M16ボルトモデル)
図1 解析モデル(M16ボルトモデル)

そこで、ねじ山の3次元らせん構造を忠実にモデル化したCAEモデルを用いて、締付およびゆるみ現象を再現する数値シミュレーションをご提案いたします。

図1および図2は、M16ボルトの締結部のみをモデル化した解析事例ですが、構造物全体を含めてモデル化することももちろん可能ですし、当社独自のモデル化技術により、特殊形状のねじ山やテーパねじなどのモデル化も可能です。

図2 解析結果(ボルト軸方向応力分布)
図2 解析結果(ボルト軸方向応力分布)

また、図2に示した応力分布だけではなく、ひずみや接触圧分布、ゆるみ角など、ゆるみ防止策の検証や評価、ゆるみのメカニズム解明に必要な様々な出力が可能です。

さらに、当社のモビリティパーツ評価センターでは米国の航空規格NAS3350に準拠した加速振動試験を行っており、この試験とCAEを組み合わせることで、ゆるみ現象のより深い理解が可能となります。

当社では、振動試験と数値シミュレーションにより、ねじ締結体のゆるみに関する諸問題の解決を支援いたします。お気軽にご相談ください。

このページに関するお問い合わせはこちらから

  • お問い合わせ
  • ご依頼の流れはこちら

JFEテクノリサーチ株式会社 営業本部