関塚の卒論日誌

卒論日誌†

バックアップした日†

卒論テーマ†

3Dプリンタで造形したハニカム板の曲げ挙動

構造研ゼミ†

5/15 gFTPとか†

試しに画像をstrサーバにアップロードしてみる。
Salome_Mecaで10mm×10mm断面の角材（ヤング率：6GPa, ポアソン比：0.3）の単純梁
   ・荷重は面荷重で100N.
   ・スパン長さは200mm.
   ・要素分割は、Lengthが8, 4, 2, 1
   ・1次要素(linear)と2次要素(quadratic)

<1次要素>

<2次要素>

5/22 3Dプリンターで印刷してみる†

まず、適当なモデルをSalome_Mecaで作成して、stlファイルにエクスポート。

次に、stlファイルをSlic3rで読み込む。

3Dプリンターメモの&link(ここらへん,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/gwiki/wiki.cgi?3D%a5%d7%a5%ea%a5%f3%a5%bf%a1%bc%a5%e1%a5%e2#i22)を参考に3Dプリンターの設定やGcodeを作り、SDカードに保存する。

SDカードを3Dプリンターに挿して、印刷を開始する。

5/29 曲げ試験(予備実験)†

5 × 5 × 120 の角柱を作成し、曲げ試験を行う。

• 両端を10mmずつ台の上に載せる。(スパンは100mm)
• 梁中央に糸付きの容器をぶら下げ、30秒毎に重りを入れていく。
• 梁中央のたわみを見る。
• 載荷する面を変え、同様に試験する。
• 初等梁中央のたわみの式 \( \delta \)=\( \frac{P\ell^{3}}{48EI} \)から、 \( E \)=\( \frac{P}{\delta} \)\( \frac{\ell^{3}}{48I} \)=\( \frac{a\ell^{3}}{48I} \)と式変形してヤング率を求める。 (aは線形回帰した時の傾き)
• 異方性について考える。

こんな感じ

上の面、手前の面それぞれ面1、面2とか

印刷してみたら中身がスカスカだった。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2017/sekizuka/Per1FillpatRec.gcode

断面二次モーメントが正確じゃない。
次は印刷の設定を変えて、試験を行うことにする。

6/5 曲げ試験(予備実験)†

Slic3rのPrint Settingsをいじって、前回とは違う設定にする。

gcode http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2017/sekizuka/Per20FillpatRec.gcode

6/12 曲げ試験(予備実験)†

材料を変えて、同じ設定で試験してみる。

6/19 曲げ試験(予備実験)†

PLA樹脂(黒)†

PLA樹脂(白)†

引張試験(予備実験)†

試験方法†

1.供試体を測定器に接続する。
2.室温を測定する。
3.供試体にフックをかける。
4.パソコンの測定ソフト(PCD-30A)を起動し、出力ファイルを設定する。
5.設定したら、モニタ開始。
6.問題なければモニタ終了して収録開始。
7.30秒毎に重り(1kg)を載荷していく。(始めの30秒は載せない)
8.測定を終了する。
9.測定したデータをCSVファイルで出力。viで始めの数行を削除し、測定時間を記述。
10.プログラム"syokignu.f"をコンパイル、実行。
11.gnuplotで時間と変位のグラフを出力する

結果†

1回目†

2回目†

3回目†

4回目†

5回目†

6回目†

結果(ひずみゲージを貼り直して、再び実験)†

1回目†

2回目†

3回目†

4回目†

5回目†

6回目†

7回目†

8回目†

9回目†

10回目†

後藤さんに言われたこと†

10/6†

• 引張試験体のやすりがけは十分か？
• 格子パネルとハニカムパネルとで曲げ試験をすることを目標にする

来週までの目標†

• もう一度引張試験をやってみる→未
  • ヤスリがけがうまく行っている面だけでもひずみゲージを貼ってみてもいい？→後藤さんの買ってきた電動ヤスリ？で削ったら、試験体が壊れそうになったので途中で止めた

10/13†

• 先輩の格子、ハニカムモデルのstlファイルを見つける
  • いずれは四面体要素でメッシュ分割して、計算したい

来週までの目標†

• もう一度引張試験をやってみる→10/19済
  • 電動ヤスリで削りすぎてしまった部分を整形し、引張試験をしてみる→3Dプリンターが直ったので作りなおす？PLA樹脂(白)でも試験体作る？

10/20†

• PLA樹脂(白)の引張試験をする。
  • PLA樹脂(黒)のデータは今後の格子、ハニカムモデルに使わない。あくまで参考程度に使う。

来週までの目標†

• PLA樹脂(白)の引張試験をする→10/24済 とりあえず1回やってみた。あと何回かはやりたい

10/27†

• PLA樹脂(白)の引張試験から得られたヤング率はつるつるした面のものを採用する。

来週までの目標†

• PLA樹脂(白)の曲げ試験をする→10/30済 2.3~2.5Gpaくらいになった

11/3(文化の日でゼミは休みなので、とりあえず目標だけ)†

来週までの目標†

• 格子とハニカムとのモデルを作り、3Dプリンタで印刷する。→11/8未　熱収縮で格子モデルが反ってしまった。解決策を考え中 →格子とハニカムとの体積をほぼ同じにする方法がよくわからない。

11/17†

来週までの目標†

• 格子とハニカムとのモデルを作り、3Dプリンタで印刷する。→済　塗装用のマスキングテープをヒートベッドに貼ることで反りを軽減できた。 格子の壁の厚さが若干大きく印刷されてしまう。(1mm→1.2mmくらい) →3Dプリンタのノズル径の問題？(0.4mm)

12/1†

設計したモデルと3Dプリンタで印刷したモデルの厚さが揃わない。 →3Dプリンタで印刷したモデルの厚さに合わせて、FEM用の3Dモデルを調整することも考える

来週までの目標†

試しにハニカムと格子の曲げ試験をやる。→12/7 済

• スパン180mmの単純梁。
• 中央に約500gの棒状のおもりを10分につき1個載荷。
• 左端から1/3（60mm）のところの変位を1分ごとに計測。

ハニカム†

格子†

12/8†

厚さ2mmのモデルでFEMと3Dプリンタ印刷をする。

来週までの目標†

• 先輩に倣って曲げ試験をやる。
• FEMの方も進める

• スパン180mmの単純梁。
• 中央に約500gの棒状のおもりを載荷。
• 左端から1/3（60mm）のところの変位を30秒ごと5分まで計測。
• 5分後、おもりを除荷しもどりの変位を5分ごと10分まで計測。
• 30分後に約500gの棒状の重りを１つ増やし、載荷
• 左端から1/3（60mm）のところの変位を30秒ごと5分まで計測。
• 5分後、おもりを除荷しもどりの変位を5分ごと10分まで計測。

ハニカム(試験体A)†

格子(試験体A)†

12/15†

FEMの結果は正しいか？ →単純梁で手計算と合うか？ 先輩の結果(シェル要素)と自分の結果(四面体要素)の比較

FEM結果(1/17現在)†

commファイルを見直し中

ちなみに先輩の結果(Fullcure720)

(RGD525)

FEM結果(1/29現在)†

先輩の結果を四面体要素とシェル要素で比較(半解析で)

(Fullcure720)

(RGD525)

Salomeメモ†

Salome基本的なことが書いてある。 &link(Salomeメモ,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/gwiki/wiki.cgi?Salome%a5%e1%a5%e2)

salome資料†

&link(ここが詳しい,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/gwiki/wiki.cgi?Salome%2dMeca2017#i0)

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