フライホイール設計計算機 戻る EN | ZH
Mechanical Design

フライホイール設計・エネルギー貯蔵・変動係数

ICエンジン・プレス機・風力発電向けフライホイールの慣性モーメント・貯蔵エネルギー・速度変動・バースト安全率をリアルタイム計算。

パラメータ設定
用途
形状
平均トルク T_mean 200 N·m
回転数 N 1500 RPM
変動係数 C_s 0.020
精密:0.005 / 一般:0.02 / プレス:0.1〜0.2
外径 R 0.30 m
内径 r (リングのみ) 0.20 m
幅 b 0.10 m
慣性モーメント I [kg·m²]
貯蔵エネルギー E [kJ]
速度変動 ΔN [RPM]
推定質量 m [kg]
リム応力 σ [MPa]
バースト安全率

理論式

運動エネルギー:$E = \dfrac{1}{2}I\omega^2$

必要慣性モーメント:$I_{req} = \dfrac{\Delta E}{C_s \cdot \omega^2}$, $\Delta E = T_{mean} \cdot \theta_{cycle}$

リング:$I = \dfrac{1}{2}m(R^2+r^2)$, ソリッドディスク:$I = \dfrac{1}{2}mR^2$

リム応力(遠心力):$\sigma = \rho\omega^2 R^2$

CAE連携: フライホイール回転体の遠心応力解析はAnsys/AbaqusのAxisymmetric要素で実施。前処理として本ツールで設計仕様を確定し、FEMでフィレット・スポーク部の応力集中を精密評価する。

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