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ミーティング資料. 2009/Apr/6 (Mon) 森田. 径方向分割コア RCS 空洞の寸法入り図. 産総研（ターボマシングループ）訪問. エポキシは長期使用に向かない。テフロン、セラミック系樹脂が良い。 よどみを減らすために入口と出口を複数にすると良い。 入口にワイヤーを張ると良い。 乱流は可視化実験で確かめられる。 アクリル製流路をもらった。 PIV を使わせてもらえる。. 現行 RCS コア 現行 MR コア 0.8mm カット RCS コア の熱応力計算. RCS コアの計算はショート板側のコア（一番発熱が大きい）に対するものである。.

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Presentation Transcript

  1. ミーティング資料 2009/Apr/6 (Mon) 森田

  2. 径方向分割コアRCS空洞の寸法入り図

  3. 産総研（ターボマシングループ）訪問 • エポキシは長期使用に向かない。テフロン、セラミック系樹脂が良い。 • よどみを減らすために入口と出口を複数にすると良い。 • 入口にワイヤーを張ると良い。 • 乱流は可視化実験で確かめられる。 • アクリル製流路をもらった。 • PIVを使わせてもらえる。

  4. 現行RCSコア現行MRコア0.8mmカットRCSコアの熱応力計算現行RCSコア現行MRコア0.8mmカットRCSコアの熱応力計算

  5. RCSコアの計算はショート板側のコア（一番発熱が大きい）に対するものである。RCSコアの計算はショート板側のコア（一番発熱が大きい）に対するものである。

  6. コアの物性値計算 線熱膨張係数 a b h 縦弾性係数（ヤング率） FINEMET エポキシ 線熱膨張係数 縦弾性係数（ヤング率）

  7. 物性値 応力計算 熱計算 熱伝導率[W/m/K] コア径方向：0.6 コアその他方向：7.1 エポキシ層：0.2 FRP径方向：0.4 FRPその他方向：0.8 割線線膨張率[10-6/K] エポキシ層：60 FRP径方向：23 FRPその他方向：7 コア：16 エポキシ層の厚みは0.3mm 参照温度（応力ゼロの温度）は30度 エポキシとFRPの物性値は プラスチック基複合材料を知る事典 （アグネ） を参考にした。 ヤング率[MPa] エポキシ層：3.2×103 FRP：7.8×103 コア：28×103 FRPのヤング率は 径方向：7.6×103 その他方向：8.0×103 ほぼ等しいので等方的と 考えて平均の値 7.8×103 を使う。 ポアソン比 エポキシ層：0.34 FRP：0.32 コア：0.32 コアのポアソン比は 他の金属材料と同等と 考えて0.32を使う。 FRPのポアソン比も 径方向：0.319 その他方向：0.313 ほぼ等しいので等方的と 考えて平均の値 0.316=0.32 を使う。

  8. 現行RCSコア ショート板側コアの径方向発熱分布

  9. 現行RCSコア X-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 35.6℃ 115℃ -12.2MPa 18.5MPa Y X -12.2MPa 18.5MPa 拡大

  10. 現行RCSコア Y-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 -8.10MPa 5.89MPa 35.6℃ 115℃ Y X -8.10MPa 5.89MPa 拡大

  11. 現行RCSコア Z-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 -27.5MPa 8.87MPa 35.6℃ 115℃ Y X -27.5MPa 8.87MPa 拡大

  12. 現行RCSコア XY shear stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 -1.65MPa 4.41MPa 35.6℃ 115℃ Y X -1.65MPa 4.41MPa 拡大

  13. 現行MRコア カット幅10mmでは磁場分布が一様になるので 発熱も一様（7.5×105 [W/m3]）とした。コア1枚当たり 12kWの発熱として考えている。

  14. 現行MRコア X-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 112.5 400 34.0℃ 92.1℃ -9.56MPa 13.7MPa -9.56MPa 13.7MPa 拡大

  15. 現行MRコア Y-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 112.5 400 34.0℃ 92.1℃ -5.88MPa 4.65MPa -5.88MPa 拡大 4.65MPa

  16. 現行MRコア Z-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 112.5 400 34.0℃ 92.1℃ -9.48MPa 15.2MPa -9.48MPa 15.2MPa 拡大

  17. 現行MRコア XY shear stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 112.5 400 34.0℃ 92.1℃ -1.72MPa -1.72MPa 4.06MPa 4.06MPa -1.72MPa 4.06MPa 拡大

  18. 0.8mmGap RCSコア ショート板側コアの径方向発熱分布

  19. 0.8mmGap RCSコア 温度分布 X-component of stress この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 33.5℃ 82.7℃ -7.45MPa 11.6MPa -7.45MPa 11.6MPa 拡大

  20. 0.8mmGap RCSコア Y-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 33.5℃ 82.7℃ -5.04MPa 3.66MPa -5.04MPa 拡大 3.66MPa

  21. 0.8mmGap RCSコア Z-component of stress 温度分布 この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 33.5℃ 82.7℃ -12.9MPa 6.47MPa -12.9MPa 拡大 6.47MPa

  22. 0.8mmGap RCSコア 温度分布 XY shear stress この面に熱伝達係数500[W/m2/K], 30℃ 177.5 425 33.5℃ 82.7℃ -1.03MPa 2.74MPa -1.03MPa 2.74MPa 拡大

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