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CalculiX1次元要素についてですが、理論マニュアルを見てみると、梁要素B32はやはりいわいる梁理論から定式化された要素ではないようです。
ではどういう定式化をしえいるのかというと、B32の入力があると、CalculiXの中で、C3D20（２０節点ヘキサ要素）に変換して計算しているようです。
クリックすると大きくなります。
私が梁要素使ってきたソルバー（＝NASTRAN)にはこのようなタイプの要素はなかったのですが、他では一般的なのでしょうか？
この要素の場合、断面の形状が制限されてしまうのですが、そのかわり梁の断面特性を計算して入れなくてよいので、その点入力は少し楽です。
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これはフリー有限要素法ソフトウエアCalculixについての説明です。ABAQUSコマンドの説明ではありません＊＊＊
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- 2008/10/14(火) 19:46:49|
- CalculiX要素
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１次元要素B32の入力についてみてみます。
まず、*ELEMENT,の入力ですが、
*ELEMENT, TYPE=B32, ELSET=Eall
の後の節点番号の入力は
要素番号、端点、中間点、端点
の順になります。
要素特性設定は、*BEAM SECTIONを使用します。
まず、１行目の入力、オプション入力は、
*BEAM SECTION,ELSET=(セット名）,MATERIAL=(材料名）,SECTION=（断面形状）,OFFSET1=（オフセット量）,OFFSET2=（オフセット量）
になります。
SECTIONでは断面形状を指定しますが、指定できるのは矩形断面（RECT）、円形(楕円形）断面（CIRC）だけです。
それ以外の断面は指定できないようです。
OFFSET1、OFFSET2では、要素位置のオフセットができるようですが、これは後ほど調べてみたいと思います。
2行目の入力は断面の2方向の厚さを指定します。また3行目ではその断面方向を指定するベクトルを指定します。
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これはフリー有限要素法ソフトウエアCalculixについての説明です。ABAQUSコマンドの説明ではありません＊＊＊
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- 2008/10/15(水) 21:11:03|
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今回は、実際に1要素のモデルデータを作ってみます。
形状、荷重、境界条件は以下のように引張のモデルで行ってみます。
データは以下のようにしてみました。
*NODE, NSET=Nall
1, 0.00000e+00, 0.00000e+00, 0.00000e+00
2, 1.00000e+01, 0.00000e+00, 0.00000e+00
3, 2.00000e+01, 0.00000e+00, 0.00000e+00
*ELEMENT, TYPE=B32, ELSET=Eall
1, 1, 2, 3
*BOUNDARY
1,1,6
*MATERIAL,NAME=EL1
*ELASTIC
28000.,.3
*BEAM SECTION,ELSET=EAll,MATERIAL=EL1,SECTION=RECT
1.0, 1.0
0.,1.,0.
*STEP
*STATIC
*CLOAD
3,1,100.0
*NODE PRINT,NSET=Nall
U
*END STEP
要素座標系の”１”の方向を全体座標系のｙ方向にしています。
（もっとも、今回の場合はｙ方向とｚ方向を入れ替えても変わらないと思います。）
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これはフリー有限要素法ソフトウエアCalculixについての説明です。ABAQUSコマンドの説明ではありません＊＊＊
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- 2008/10/16(木) 23:43:52|
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さて、計算結果ですが、
displacements (vx,vy,vz) for set NALL and time 0.1000E+01
1 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
2 3.5810E-02 -1.0051E-13 9.6911E-14
3 7.1661E-02 -4.0293E-13 3.8278E-13
理論値は(書くまでもありませんが）フックの法則より、
で、P=100、A=1x1=1、E=28000、l=20としたので、
Δｌ=0.07143
誤差0.3%くらいなので、問題ないでしょう。
ｃｇｘでコンターを表示させることも可能です。
クリックすると大きくなります。
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- 2008/10/17(金) 22:40:52|
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はり要素を使った片持ち梁モデルの続きですが、アスペクト比が原因だとした場合、メッシュを細かくして、アスペクト比を小さくすれば、精度がよくなるはずです。
前回のモデルを20要素に分割にします。
20分割すると、六面体要素に変換すれば、アスペクト比が1になります。
ｃｇｘのプリはこの要素をサポートしていますので、ｃｇｘで簡単に要素節点を作成できます。
長さ20の直線を作成し、eltyコマンドでbe3を指定して、qdivで40分割すれば（２次要素なので）モデルが作れます。
クリックすると大きくなります。
節点番号のつけ順が違うので、注意が必要です。
端点の節点番号は40になります。(41ではありません）
計算してみると、
37 -6.2866E-15 -2.7652E-01 1.1788E-11
38 -6.1641E-15 -3.1457E-01 1.3282E-11
39 -6.2103E-15 -3.0183E-01 1.2784E-11
40 -5.9388E-15 -3.4014E-01 1.4280E-11
41 -6.0681E-15 -3.2734E-01 1.3781E-11
理論解-0.3429なので、ほぼ一致しています。
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- 2008/10/20(月) 22:36:29|
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