有限要素法のフリーのソフトウエア を試す

CAEで使われるフリーの有限要素法(FEM)ソフトウエアであるCalculixやOpenfoamを使ってみようとチャレンジしてたその足跡を残す。。。ついでに他のフリーソフトや商用ソフトの無償版にも手を出してみる。

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ヤング率をさらに小さくする

はりの材料のヤング率をさらに小さく(さらに1/10)してみます。



はりはかなりやわらかくなっていますが、板片はすぐ跳ね返ってしまいます。

もう少しやり方を変える必要がありそうです。


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  1. 2009/09/01(火) 22:22:00|
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今度は速度を10倍にしてみる


こんどは材料物性を元に戻して速度を10倍にして計算してみました。

collision13
クリックするとおおきくなります。

うまくいきそうな雰囲気ですが、、、


collision14
クリックすると大きくなります。

要素が壊れました!!!

速すぎのようです。。。。

次回はもう少し遅くして、調整してみます。

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  1. 2009/09/02(水) 23:42:25|
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今日は5倍速でやってみる


今日は小片を5倍の速度(昨日の1/2の速度)で計算してみます。



はりが大きく変形し、振動してしまい、両端支持張りの静解析のようなおとなしい変形になってくれません。

きちんと固有振動数や減衰を考慮してモデルを作らないと、ただ適当に数字を振っただけではそういう変形にするのは無理かもしれない。。。

この結果で一つ面白いのは、一度跳ね返った板の小片が、振動したはりの面にあたり、運動方向が変わってしまうという点です。

最終的には板がひっくり返ってしまっています。

実際にこういうことがおこりえるかどうかはわかりませんが。。。


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  1. 2009/09/03(木) 22:02:46|
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板厚を薄くしてみたが


今度は板厚を薄くして計算してみました。

板厚を1/10にして、計算してみると、

collosion15
クリックすると大きくなります。

ここを最後に計算がエラーで止まります。。。

両端支持はりの1次モードの形で変形させることが目的で、

板の厚さとヤング率と衝突速度を調整すれば、うまく変形できると思うのですが、

跳ね返り係数を0にするのは結構難しいようです。。。。

この問題は一度頭を冷やすために保留にして、次のシミュレーションを考え見ることにします。

(うまくできた方がいたらぜひコメントください。。。)


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  1. 2009/09/06(日) 21:47:53|
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IMPACTで自動車衝突のシミュレーションはできないか??


さて、衝撃解析で一番一般的に知られているのはなんといっても自動車の衝突解析でしょう。

一時期、各自動車会社が衝突安全性をやたらとCMでうたった時期があって、

トヨタであればGOA,日産であればゾーンボディーなど衝突安全ボディーのCMの中で、

シミュレーション画面が必ず出てきました。

そういえばこのごろ見ないけど、こういう宣伝は流行があるのですね。実際はCMを流す前から行われていたことですし、今でも当然行われていることだと思います。

それではさておき、自動車の衝突解析にはIMPACTと同じように陽解法有限要素法プログラムが使われています。

有名どころでは、LS-DYNA, PAM-CRASH,RADIOSS, MSC.DYTRAN, ABAQUS(陽解法オプション)などでしょう。。。

これらのソフトは、高性能な3次元接触(面接触)機能を備えていて、衝突衝撃問題を解くことが可能です。(精度は使用者しだいですが。。。)

IMPACTも陽解法有限要素法で、面接触機能を備えているので、理論的には自動車衝突シミュレーションが可能なはずなのですが、マニュアルを読んでみると

-ソリッドの接触が弱い、時間がかかる。
-JAVAなので、大規模問題では遅い(マルチCPUはサポートしていますが。。。)
-自動車FEMモデルを構成するに必要な要素(ダンパー要素など)がそろっていない
etc

などあるので、実際の自動車モデルを行いのは難しそうです。

しかし、せめてリヤカー、いや一輪車のシミュレーションができれば、それはそれで楽しそうです(?)ので、
ちょっとチャレンジしてみたいと思います。(また挫折したらスイマセン)

Youtubeに落ちているLS-DYNAのシミュレーションです

時速64kmにしてはつぶれすぎでは。。。

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  1. 2009/09/07(月) 23:54:10|
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車輪の回転シミュレーションから考えてみる

自動車シミュレーションといっても、フリーソフトで自動車メーカーが行っているような本格的なものは、フリーソフトではなかなか難しいので、

とりあえず箱のようなものが走行する簡単でそれっぽく見えるようなシミュレーションを目標にモデルを作ってみたいと思います

箱が走行するためには、車輪が必要です。

前回示したLS-DYNAの自動車衝突シミュレーションのアニメーションでも、よく見てみると車輪、すなわちタイヤは回っています。

ということで、”それっぽい”シミュレーションのためには、車輪が地面と接触して、回転して前に進むシミュレーションができることが最低必要になります。

知っている方は多いと思いますが、タイヤは変形、強度、走行性能、騒音発生まで、さまざまなCAEシミュレーションが行われている分野で、おのおのびっくりするような高度なシミュレーションをつかった研究開発が行われているようです。

タイヤ シミュレーション2語で検索かけると、メーカーのシミュレーションサイトが山ほど出てきます。

私はタイヤについては素人ですので、ここではタイヤとおなじ形をした”何か”が(?)、面上を転がるシミュレーションを行うことを目標にしたいと思います・

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  1. 2009/09/09(水) 23:21:01|
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とりあえずモデル作ってみたが


しばらく手をつけられなかったので、久々の更新。。。

とりあえず、シェルで円筒を作って平面状を転がしてみようと思ったのですが、

平行移動するのみで、転がらない。。。

接触はしているし、摩擦も入力したし、円筒の回転軸の拘束条件もはずしているはずなのですが。。。

tire02
tire01
クリックすると大きくなります

上図でメッシュが回転していないことがわかります。。。

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  1. 2009/09/21(月) 23:59:30|
  2. Calculix 紹介 インストール
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IMPACTの摩擦の効果を確認してみる


車輪のシミュレーションがうまくいかない原因を探していきます。。。

まず、摩擦がうまくいっていないのではないか、ということで、

摩擦係数を入力する例題を探したのですが、Exampleの中にありません。。。

しょうがないので自分で作って試してみることにします。。。


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  1. 2009/09/22(火) 23:23:14|
  2. IMPACT
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