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有限要素法によるタンクのスロッシング解析

スロッシング解析の概要

流体と構造物の相互応答が問題となる場合、非線形有限要素法コードを用いることで構造流体連成問題を解くことが可能です。

タンクをシェル要素、流体をポテンシャル流体要素やナビエストークス流体要素、地盤をバネ要素でモデル化した動的解析を行うことにより、スロッシングの波形・波高、流体の圧力、タンクの変形・応力を求めることができます。さらに流体表面上に浮き屋根をモデル化して、その効果を検討する事も可能です。

受託事例

汎用有限要素法構造解析システム(ADINA)による流体と構造物の相互作用を考慮した浮き屋根式石油タンクの地震応答解析を行い、地震時における石油タンクの火災およびタンクと浮屋根構造の安全性確保の研究を行いました。

いくつかの要素種類と要素グループを分けて解析モデルを作成しました。流体は8節点の3次元流体要素、タンクは4節点のシェル要素、浮き屋根は4節点のシェル要素を用いて、それぞれモデル化しています。

解析モデル

解析モデル

解析結果

液面変形モード

液面変形モード

地震時圧力分布

地震時圧力分布


タンク壁面応力分布

タンク壁面応力分布


解析結果のアニメーション

浮き屋根付きサージタンクのスロッシング解析

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