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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L型金具の問題 その7 境界条件のセットの設定

メッシュができたので、次は境界条件の設定です。

cgxでは直接境界条件の設定はできませんが、

境界条件をかける節点や要素をセットとして定義することができます。

今回のモデルの境界条件ですが、参考書にしたがって

拘束条件(完全固定)-短い直線部分の端
荷重条件-長い直線部分の端にモーメント 90000N・mm/mm

にします。

拘束条件は問題ないのですが、荷重条件は参考書では剛体要素を用いてモーメントをかける場合と、単純化して節点集中荷重に置き換えた場合2通り行い比較しています。

CalculiXにも剛体要素の機能はありますが、この問題に適用できるかどうかの検討は後回しにして、

まずは節点集中荷重で行ってみます。

cgxの操作ですが、まず今までの形状をfbdファイルに保存して、メッシュデータもはき出させます。

通常メッシュデータはfbdファイルに書き込まれていないので、不便なのですが別途保存しておくことを勧めます。

save
send all abq

all.mshというファイルができていて、節点要素データが書き込まれているはずです。

続いて、完全拘束点のセットを作ります。

plot n all
qadd fix
r
r (カーソルは端の直線を囲む大きさにする)
a
n
q

Lgata09
クリックすると大きくなります。


この作成したfixというセットを出力しておきます。

send fix abq nam

次に荷重ですが、節点2つだけなので、節点番号をメモしておいて、ccxの入力ファイルに直接節点番号を書けばよいと思います。

下のモデルの場合、負荷する節点は75番と29番です。

Lgata10
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  1. 2010/01/20(水) 21:42:56|
  2. Calculix線形静解析
  3. | トラックバック:0
  4. | コメント:2
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コメント

節点荷重いうのが私は良くわかってないのですが?

参考になり勉強になります。技術・工学ブログのランキングでCalculixは上位
私は差をつけらております。FEMのモデル構築と条件設定の自動化で
革新巻起こす MaProMeshも 頑張らねば

ところで質問です。概念として節点いう面積ゼロのピンポイントに荷重かかることは
起こらない気がするのですが、どうなのでしょう。実は私はあまり判ってないのです。
節点拘束で変な結果は良く体験しますが。
  1. URL |
  2. 2010/01/21(木) 18:52:03 |
  3. jjishii #-
  4. [ 編集]

Re: 節点荷重いうのが私は良くわかってないのですが?

コメントありがとうございます。

>参考になり勉強になります。技術・工学ブログのランキングでCalculixは上位
他人が作ったプログラムを他人が書いた参考書に沿って使っているのを書いているだけなので、私は生産性があることは何もしてないような気がするのですが。。。(笑)

>ところで質問です。概念として節点いう面積ゼロのピンポイントに荷重かかることは
>起こらない気がするのですが、どうなのでしょう。実は私はあまり判ってないのです。
>節点拘束で変な結果は良く体験しますが。

この例題の場合、詳しくは参考にしている岸さんの本(例題で学ぶ有限要素法応力解析のノウハウ)をみていただければわかるのですが、
もともとの荷重条件は、端部を直線保持しながらモーメントをかける
(文字で書くとわかりにくいですね。図は後で載せる予定です)
というものです。それをサン・ブナンの原理で1対の節点荷重として置き換えて場合と比較されていて、このように考えて簡略化することもできますよ、ということが言いたいようです。

私も実際の本業では節点集中荷重を用いることは、ほとんどないです。応力集中が起きておかしくなりますからね。ただ、FEMでは分布荷重も離散化されて結局節点荷重に置き換えられて計算しますので、FEM屋としては節点荷重という概念自体は不自然なものではないです。
  1. URL |
  2. 2010/01/21(木) 22:43:36 |
  3. tsunodako #-
  4. [ 編集]

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