アルミ缶の耐圧シミュレーション

アルミ缶は高温に曝されると内圧が上昇し、缶底が膨れ上がる「バックリング」という現象が発生します。
本解析は Ansys Mechanical を用い、本現象を数値的に解析・検証した例です。また、缶の内側から圧力をかけた際の相当応力と変位を、 汎用プリ・ポストプロセッサEnSight を用いてアニメーション表示しています。実験結果とシミュレーションの結果のアニメーションを同期を 取って表示することで、解析結果との比較が容易になります。

解析モデル

• Ansysを用いてアルミ缶内部に圧力を付加し、非線形構造解析を実施（2次元軸対象モデル）
• 材料特性：アルミ材のポアッソン比，ヤング率、降伏強さ、接線係数を入力
• 要素：ソリッドシェル要素
• 圧力：0→1MPa

解析結果

効果

試作品の作製および実験による評価には数週間程度が必要でしたが，シミュレーションにより1ケースを数分で実施することが可能になりました。本技術は将来アルミ量を削減し、環境への負荷を低減したアルミ缶の開発への応用が期待できます。