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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モーダル法過渡応答解析とは、いったい何か。。。


静的解析のみCAE構造解析をやってきた方が過渡(時刻歴)応答のシミュレーションにチャレンジしようとすると、

「解析方法は2つあります。」

とマニュアルに書いてあって(ANSYSは3つだったような。。。)、「1つ目は直接法でありこの方法は(以下略)、2つ目はモーダル法(以下略)」、とかかいてあるのを目にした方も多いかと思います。

さらに、マニュアルには難しいことを書いていて、結局方法によってどう違うのか、自分の問題にはどの方法が適切なのかが全くわからないまま諦めた、という方も多いと思います。

私も学生のとき動的解析やろうと思って英語のマニュアルを開けましたが、理解不能でした。。。

特にモーダル法の説明は全く意味がわからかった記憶があります。

それもそのはず、モーダル法とは何ぞやを理解するには振動理論がある程度わかっていないと、理解できません。。。

結論から言うと、今まで説明してきた直接法過渡応答解析とモーダル法過渡応答解析は同じ過渡応答解析なので、入力条件を同じにすれば同じ答えが出ます(後で比較した結果を見せます)。

しかし計算方法は全く異なります。

直接法は、静解析に時間的なもの(慣性力)を追加して、静解析と似た感じで解くのでまだ理解しやすいです。

これに対してモーダル法はモーダル変換という手法を使い、それは静解析を解くのとは感じが違います。。。

モーダル変換を行うために最初に固有値解析を行う必要があるのですが、モーダル変換の計算はCAEソフトの中で計算してくれます。

よって、入力データは(固有値解析+直接法の過渡応答解析)のイメージになります。

理論を奥深くまで知らなくても、そのイメージがつかめれば、計算は何とか行うことが出来ると私は思っていますので、例題を入れながらわかりやすい説明をしていきたいと思います。



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  1. 2012/02/05(日) 22:06:06|
  2. 解析講座
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