発電所で用いられる熱交換器は,その伝熱性により発電所全体の熱効率をも左右 する重要な機器である.熱交換器は,高温・高圧という厳しい使用条件,かつ発 電所という特殊な使用条件のため,構造の特性を考慮した正確な設計が必要であ る.そのためには高精度な強度解析が必要である.
熱交換器の構成部材であるプレートフィンは,プレートとフィンを交互に積層し た構造をしている.そのため,プレートフィンは周期構造を有しているとみなせ るため,周期境界条件を考慮することにより,単位セルによる解析が可能であ る.本研究ではオフセットを有するプレートフィンの解析を行ったため,オフ セットも考慮した3次元の単位セルをとった.
本研究で解析を行ったプレートフィンは材料がSUS316であり,材料モデルには Ohno-Wang則を採用した.解析には汎用有限要素解析ソフトABAQUSを用いた.解 析条件として,単軸引張,単純せん断の負荷をかけ巨視的挙動を調べた.また繰 返し負荷時の巨視ひずみに対する微視的特性も調べた.