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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剛体モードをはどのように使用するか (静解析屋さんのための動解析FEM講座104)


剛体モードはどのようなときに現れるのでしょうか。


1.まず、考えれるのが拘束ない構造物の振動解析をしたときです。

拘束のない構造物とは何でしょうか。。。

つまり宙に浮いているものです。

人工衛星などの航空宇宙分野の振動解析で、宙に浮いた状態のシミュレーションで剛体モードが出てきます。

といっても、実際解析したときこの剛体モードは邪魔になる場合もあるので、固有値抽出の下限値を設定して計算させないこともあるようです。


2.次に考えられるのが、モデルチェックのためです。

静解析で拘束が適切ではない場合、解析結果が得られないことがあるのはご存知だと思います。

適切でない場合、剛体モードが出てくる可能性が高いので、固有値解析をして確認することが出来ます。

また、逆に拘束がない構造物の場合、6つ剛体モードが出てこないと、モデルに誤りがある可能性が高いです。


3D-CADからモデリングする場合、拘束条件設定はある程度の経験者であればそう間違うことはないと思います。

しかし、振動解析の場合、モデルの簡略化や特殊な接合部のモデル化のため

バネ要素や質量要素、多点拘束(MPC)や剛体要素、スーパーエレメントさらには直接剛体マトリックスに入力する、

など高度なモデル化が使われることもあるため、注意しないと誤った自由度同士をつなげてしまうこともあるからです。

そういうことのチェックに使われるのも剛体モードの利用法の一つです。
(もちろん剛体モードが正しく出たから、出なかったから、と言ってそれだけではモデルが正しいとはいえませんが)


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テーマ:宇宙・科学・技術 - ジャンル:学問・文化・芸術

  1. 2011/05/10(火) 22:18:29|
  2. 解析講座
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