近年、エネルギー産業の発展は、持続可能なエネルギー源の開発と利用を迫られる中、緻密なエンジニアリング解析が不可欠となっています。

特に、タービンは発電所や航空機エンジンなど多岐にわたる分野で重要な役割を果たし、その性能と安全性を確保するための綿密な設計が求められています。

本記事では、タービンの上部カバーを対象として、有限要素法（FEM）解析ソフトウェアであるAIFEMを用いて、その強度解析を行うことに焦点を当てました。

タービン上部カバーは、高速回転するタービンブレードを保護し、外部環境からの影響を受ける重要な部品です。このカバーの設計においては、耐久性、安全性、および効率性の向上が求められ、そのために高度な解析手法の活用が必要不可欠です。

解析ケースについて

タービン上部カバーの底面に圧力荷重を加え、1/4モデルによる対称境界条件を適用し、上部カバーの変形を解析します。

この解析では、幾何学的非線形性が考慮されています。

（a）ジオメトリ	（b）メッシュモデル

解析結果について

3条件における最大ひずみ(変形倍率300倍)の結果を下記に示します。

（a）定格条件 （1.218e-6~4.515e-4）	（b）最大揚程条件 （1.493e-6~5.522e-4）	（c）ブースト条件 （2.327e-6~8.609e-4）

参考結果とAIFEM解析結果の差を下記に示します。