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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片持ち梁 ソルバー比較のまとめ


前回まで片持ち梁の等分布荷重のモデルについて、
CalculiXをはじめとしていろいろなソルバーでといてみました。

その都度計算結果を示してきましたが、今回はまとめてみたいと思います。

モデルは断面2x2の要素分割です。

まとめ

CalculiXについての言うと、2次要素を使用するべきという結論になるでしょうか。。。

また、2x2の要素分割一般的には粗い分割です。

精度が出ていないソルバーの要素もメッシュを細かくしていけば精度は上がってくるものと思われます。


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  1. 2009/02/26(木) 22:36:25|
  2. CalculiXとABAQUS
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片持ち梁 分布荷重 ABAQUSとCalculiX テトラ要素でも比較してみる

前回までは、六面体要素を使用した計算で比較してみました。

しかし、CADデータを使用する場合は4面体要素を使用する場合も多いでしょう。

今回は4面体要素を使って比較してみます。

まず、1次要素で計算してみます。

メッシュは、ABAQUS-CAEで作成しました。

メッシュは以下の通りで一般的にいえば粗いメッシュです。

beam-tetra01
クリックすると大きくなります

CalculiXで計算した結果 最大変位 0.258
beam-tetra02

ABAQUS Student Versionで計算した結果 最大変位 0.258
abaqus-tetra-1ji-disp

CalculiXでは以前検証しましたが4面体1次要素は定ひずみ要素のため

一般的にもあまり精度がよくない(曲げ変形に対して硬くなる)といわれています。

値が同じなのでABAQUSも4面体一次要素については要素定式化が同じではないかと考えられます。


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  1. 2009/03/01(日) 19:06:35|
  2. CalculiXとABAQUS
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CalculiX vs ABAQUS 片持ち梁等分布荷重 TETRA2次要素での比較


それでは、2次要素を使用して計算してみます。

メッシュの要素は前回と同じで、中間節点を増やした形になります。

まずCalculiXを使って計算してみます。

最大変位 0.85
beam-tetra03

次にABAQUS Student Versionの結果を示します。

最大変位 0.85
beam-tetra04

ABAQUS、CalculiXともに同じ値で理論値0.857に非常に近い値となっています。


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  1. 2009/03/02(月) 21:46:53|
  2. CalculiXとABAQUS
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CalculiX vs ABAQUS 片持ち梁等分布荷重 TETRA2次要素での比較

CalculiX、ABAQUSとも2次要素で変位が理論値とほぼ一致しました。

そこで今回は応力を見てみます。

見てみる応力は、6面体要素の時と同じくはり理論から算出される軸方向の最大垂直応力です。

まず、CalculiXの結果を見てみます。

最大応力122
beam-tetra05

次にABAQUS Student Versionの結果です

最大応力122
beam-tetra06

CalculiX、ABAQUSとも同じ値で、理論値120ともほぼ一致しています。


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  1. 2009/03/03(火) 23:55:17|
  2. CalculiXとABAQUS
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ABAQUS と CalculiX シェル要素での比較


前回までLinuxの環境を構築しました。

Salomeを使ってモデル作成し、CalculiXでの計算はまた今後行いたいと思います。

ABAQUSとの比較に今回からは戻りたいと思います。

ソリッド2次要素を使用した場合は、ABAQUSとCalculiXは精度的にはそれほど変わりませんでした

また、以前の検証ではCalculiXではシェル要素の曲げはある程度メッシュを細かくしないと、精度が出ませんでした

今回からはそのシェル要素を使用したモデルでABAQUSと比較します。

モデルは前回と同じでは面白くないので、以下のような周辺支持のモデルで見て行きたいと思います。

シェル比較モデル
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  1. 2009/03/23(月) 22:27:04|
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