安全率とは|設計の余裕とCAEでの求め方

安全率(安全係数)は、部品が壊れないための「余裕」を表す指標です。設計では、発生する応力に対してどれだけ材料強度に余裕があるかを安全率で管理します。

安全率とは

基本は「材料の強度 ÷ 発生応力」。値が1なら余裕ゼロ、1より大きいほど安全側です。基準とする強度により、降伏基準・破断基準・疲労基準などがあります。

どう決めるか

荷重や材料のばらつき、使用環境、万一壊れたときの影響の大きさ(重要度)を踏まえて設定します。ばらつきや不確かさが大きいほど、大きな安全率をとります。

CAEとの関係

CAEで発生応力(ミーゼス応力)を求め、材料強度と比べて安全率を算出します。精度は、境界条件や材料物性が実機と合っているかで決まります。CAEの値を実測で較正しておくことが、安全率の信頼性につながります。

フォスターの受託CAE

発生応力をCAEで求め、受託試験の実測で裏付けることで、安全率の判断根拠を確かにします。 フォスターは、受託試験で培った実測とあわせて、CAE(シミュレーション)を受託でお引き受けします。高額な解析ソフトを保有しなくても、必要な解析だけをご依頼いただけます。

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