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#author("2024-03-28T16:51:34+09:00","default:kouzouken","kouzouken")
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#contents
*研究 [#bf04b5a7]
**研究テーマ [#x8e2544a]
-ケーブルを有する橋梁のリスクアセスメントの提案ー秋田県由利橋について
--実橋において，その橋がどのような危険にさらされているか，ケーブルが破断する状況や可能性について，現地でも調査を行い，適宜，県の方々やコンサルの方との打ち合わせあり（ISS・神戸大との共同研究）
--リスクアセスメントは橋梁がどのくらいの割合で危険にさらされているか定量的に見極める方法で，海外ではかなり広く使われているが，日本ではあまり使われていない．時にケーブルを有する橋梁においてのリスクを提案するのはあたらしく，ケーブル小委員会でWGが立ち上がっている．由利橋のモデルをFEMで作成し，実際にはどのようなリスクでどのような崩壊過程になるか，これまでの連鎖崩壊との関係もある
**やること [#me638c2a]
--参考文献を読む
--由利橋のモデルをリニューアルする〜5/31
--由利橋の事故・落橋の原因・落橋したときの不便・ケーブル腐食の理由を調べる・由利橋で起こり得る危険事項＋通れなくなった場合の迂回路や懸念点を考える
--マイダスで３Ｄモデルを作成する
--ケーブルプレテンションの設定方法を調べる
--由利本庄市の天気・交通事故を調べる〜5/31
--リスクアセスメントのまとめ〜5/31
* 進捗 [#pb2c767f]
***由利橋について [#u307a94f]
由利橋はH23.2.22に施工が始まり、H25.1.31に完成した。
橋長190.5mの不等径間の２径間連続斜張橋（鋼床版２主箱桁）である。
秋田県由利本荘市の子安川にまたがる形で位置している。
由利本荘市：面積1209.59km^2,人工:74707人
小吉川：一級河川,全長61km,流域面積1190km^2,小洪水は毎年起こっている
予想可能な災害…土砂崩れ（出羽丘陵）、氾濫及び洪水（小吉川）、積雪、暴風
[[由利本荘市ハザードマップ:https://www.city.yurihonjo.lg.jp/hzd/]]からわかる通り、河川や水に関する災害が由利橋付近で起こる可能性が高い。
考え得る危険事項…交通事故（追突・接触）、火災（自動車事故）、揺れ（地震・風・共振）、落雷、積雪、津波、※橋脚 巨大物（自動車・がれき）の激突（津波・氾濫・増水）、床版ひび割れ（除雪車・大型車・地震・塩化カルシウム）、主塔（水平材なし）からの落雪、凍結、鋼部材の錆による劣化（雨や雪の耐水）
使用不可になった場合の懸念点…移動手段の減少による渋滞・移動時間の増大、経済活動への影響、交通の混乱につながる（引き返したり止まったりなどなど）
※このときの迂回路…飛鳥大橋、本荘大橋、…子吉川が流れているため迂回路は他の橋しかなさそう
[[令和4年：交通事故統計:https://www.police.pref.akita.lg.jp/uploads/contents/pages_0000000471_00/%EF%BC%B24HP%E7%94%A8%E3%83%9F%E3%83%8B%E7%B5%B1%E8%A8%88.pdf]]
[[令和4年：秋田県交通事故発生状況:https://www.police.pref.akita.lg.jp/uploads/contents/pages_0000001333_00/%E7%A7%8B%E7%94%B0%E7%9C%8C%E3%81%AE%E4%BA%A4%E9%80%9A%E4%BA%8B%E6%95%85%E7%99%BA%E7%94%9F%E7%8A%B6%E6%B3%81%EF%BC%88R4.5%E6%A6%82%E6%95%B0%E3%80%80%E9%87%8D%E5%82%B7%EF%BC%89%20(4).pdf]]
[[国土気象庁:https://www.data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/view/nml_amd_ym.php?prec_no=32&block_no=1117&year=&month=11&day=&view=p1]]
[[国土気象庁日ごと:https://www.data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/view/daily_h1.php?prec_no=32&block_no=00&year=2024&month=05&day=&view=p1]]
[[本荘の雨温図:https://weather.time-j.net/Climate/Chart/Honjo]]
[[2022年：由利本荘市気象:https://www.city.yurihonjo.lg.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/005/402/r4.pdf]]
[[由利本荘市年間気象データ:https://www.city.yurihonjo.lg.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/005/452/1005452_004.pdf]] ※データ古い
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/a.png
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/b.png
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/c.png
***落橋について [#g86999e7]
落橋とは、橋梁の劣化や大規模な災害などが要因となって橋梁が破壊し、文字通り橋が落ちることを意味する。
落橋の主な原因は橋梁の老朽化であり、損傷の種類は[[日本橋梁建設協会:https://www.jasbc.or.jp/panfuretto/panfu_jisedai.pdf]]にある通りである。
また、大規模な災害、具体的には地震や津波、土砂災害、強風暴風、積雪も原因となり得る。
落橋がもたらす社会的影響は、周囲の交通機関に不便をもたらすこと、移動手段の減少から経済活動が著しく衰退すること、多額の資金がかかること（架替えは補修・補強よりもお金がかかる）が挙げられる。
***ケーブル腐食について [#o082b4da]
腐食とは、化学や生物的な作用によって物体の外観や機能が損なわれる状態のことである。
金属の腐食を特に「錆」という。
腐食の主な要因は、塗装劣化個所に水分と腐食性物質が作用することによる。
腐食性物質としては、大気中の亜硫酸ガスと海塩粒子等が挙げられる。
これらは地域や気候に関係が深く、工業地域や海岸近くに位置する鋼橋において腐食の進行が早いのはこのためである。
発生のメカニズムとしては金属は大気中の酸素によって表面に参加被膜を形成している。
この酸素と水分、金属表面の汚染物などが表面に付着し酸化被膜が破壊されることがメカニズムである。
ここから腐食が表面から内部へと進行していく。
金属にとって「錆」状態は安定している。
腐食の種類は均一腐食と局部腐食の２つである。
均一腐食…金属表面全面に発生する腐食。
局部腐食…局部的な腐食で発見しにくい。一般的な製造部品などで問題になる錆による損傷はほとんどが局部腐食。
ここから本題である「ケーブル腐食」を考える。
斜張橋と吊り橋は両橋ともケーブルを用いる形状をしているが、その違いは“ケーブルと桁のつなぎ方”にある。
斜張橋は、主塔から張られているケーブルが直接桁橋を支えるが、吊り橋はケーブルと桁をハンガーが吊っている、すなわち実際に桁を支えているのはハンガーである。
また吊り橋はアンカーレッジが存在する。
斜張橋の強みとして、桁曲げモーメントを小さくできること・桁下空間を大きく取れること・設計自由度が高いことが挙げられる。
スパン長200～500mm及びそれを超えると斜張橋か吊り橋で設計することになるが、より長スパンに対応できるのは吊り橋である。
それぞれの橋梁の桁に加わる力として、
斜張橋…垂直方向の張力＋橋軸方向の圧縮力
吊り橋…垂直方向の張力
がある。
ケーブルは通常「亜鉛メッキ銅線」で構成されているらしい。
亜鉛メッキとは高い耐食性（腐食のしにくさ）を付与出来るメッキ処理のことである。
亜鉛金属を電気の力で析出させる方法と溶融させた亜鉛に浸漬することで析出させる2つの方法がある。
亜鉛メッキは防錆効果が高く主に鉄製品に対して処理を行いますが、これは亜鉛メッキ上に不動態膜が生成されるからである。
また、亜鉛は鉄よりイオン化傾向が大きいのでメッキ皮膜にピンホール（小さな穴）があっても亜鉛が犠牲となって素地の錆を防ぎ高い防食効果を得ることが出来ます。
これを犠牲防食という。
ただし、デメリットとして亜鉛メッキは湿気に弱い。
ケーブルが腐食する主要因は「水（＋塩）」であると考える。
特に、乾湿を繰り返す部位は、常に水に覆われた部位より腐食速度が速くなる。
その理由は、乾湿を繰り返す部位が常に水に覆われた部位と比べ水の層が薄く、腐食因子の一つである酸素の供給が限定されるためであり、かつ局部的な腐食電池を形成して局部腐食が進行するためだと考えられる。
ケーブル腐食がもたらす影響をいくつか考える。
①斜張橋の終局強度の低下…ケーブル断面の減少＋伸び及び疲労強度の低下 から
②疲労寿命（破壊が起こるまで材料が耐えられる、ある種の変動応力や変動ひずみの繰返し回数）が小さくなる…ケーブル断面の減少 から
③橋梁全体の耐力低下…ケーブル断面の減少 から
④ケーブルの伸び及びねじれ強度の著しい低下…亜鉛メッキが腐食により消費され地鉄の腐食が進行した場合（亜鉛メッキのみの腐食だと特に影響なし）に、腐食に伴い表面凹凸が生じてその部分に応力集中が生じる から
上記①～④の原因・理由を考えるために[[斜張橋ケーブルの耐久性評価:https://kandoken.jp/huroku/180129syacho.pdf]]のまとめから重要点を引用する。
-ケーブル断面の欠損により、ケーブル鋼線が降伏するまでは斜張橋の各部材に与える影響は限定的であった。よって、ケーブルが降伏するまでは変化量が小さく目視による変状の確認は難しい。
-小段数ケーブル斜張橋の場合は、ケーブル破断の寸前になると主桁の一部が降伏した。よって、広範囲の部材が損傷すると予想される。
-マルチケーブル斜張橋の場合は、ケーブル１本が破断しても特に影響はない。⇔小段数ケーブル…１本破断してだけで致命的な影響あり、すなわちより密な維持管理が必要。需要なのは「応力腐食割れ」を防ぐことである。
-応力腐食割れ（腐食環境下において金属材料に引張応力が作用することで材料に割れが生じる現象）の発生条件は明確ではないため、とにかく長期的な滞水を起こさないことが第一である。
ケーブルは主塔・主桁との協働作用により外力に抵抗する非常に重要な部材であるため、上記のようなことが起こると健全時のケーブル耐力を発揮できないことは自明であろう。
これにより腐食したケーブルで耐えている斜張橋や吊り橋は、日常に起こる何の変哲もない荷重（自動車・雪等）や揺れ（小規模地震、風等）で突然崩壊を起こす可能性が高い。
橋梁の突発的な崩壊は絶対に避けるべき事故である。特に斜張橋や吊り橋は、長スパンの橋梁であることが多いためなおさらだ。
従って、当たり前ではあるがケーブル破断が起こらないように点検・維持管理・補修補強は最重要事項である。
--補足
風によるケーブルの振動現象は
①カルマン渦による渦励振
②六角形断面ケーブルにおけるギャロッピング
③並列ケーブルにおけるウェイクギャロッピング
④レインバイブレーション
⑤塔からの剥離渦によるウェイクレゾナンス
***リスクアセスメントについて [#zdb76e24]
[今後の目標]
…人命リスク・経済リスク・事故リスク・その他リスクを数値的に表すか、定量的に表すか、どうするかを決める
…他にどのようなリスクが考えられるか意見を出し合う
…何分の何の確率でどのようなことが起こるかを求める？
（例）〇〇が△/□の確率で起こり、どのケーブルがどんな条件で切れるか
（例）交通事故すなわち衝撃でケーブルや橋脚などにどう影響するか
（例）ケーブルのたわみが今後どんなときにどう影響して何が起こるか
…リスクアセスメントをどのように紹介して、どう提案していくかを固める
…何解析（振動・衝撃・座屈等）をするのかを決める
[MY IDEA]
・健全時のケーブルと腐食時のケーブルで、振動の仕方・同荷重をかけたときの変位や壊れるまでの時間を比較して割合等を出す。その結果からリスクがこれくらい増えると言って「リスクアセスメント」の大切さを紹介する
→リスクアセスメントのやり方や実用性を紹介するのではなく、あくまで”大切さ”に焦点を置くためリスクアセスメントに対する根拠が薄くなる可能性大
（例）健全時・腐食時のケーブルを比較したところでリスクアセスメントに繋げられるのですか？
・〇〇/△の確率で起こる小災害・中災害・大災害をそれぞれ由利橋にぶつけてどうなるか解析する。その結果からここまでは耐えられるけど、ここからは耐えられないという線引きをして、耐えられないリスクを考慮していない場合にどのような事態になるのかを紹介
→災害規模の判定が個人になるため定義が曖昧になることが問題。耐えられない災害の確率によって、起こるか起こらないかわからない災害を考慮することがはたして現実的か（労力やお金を考えて）という問題
（例）5000年に一度の災害を「今」考慮すべき理由は？根拠は？それがリスクアセスメントだとしてもちゃんと説明しないとふわふわしてしまうかも・・
・健全由利橋に振動・荷重・衝撃を加えてどうなるかを見る。その結果何が起こる影響があるのか考える。
→やることが多くなるため一つにかけられる時間が限られる。また、この結果からリスクアセスメントの確率を出すにしても母数が少なくて信憑性が低い。本当にその確率は正しいのか、その根拠は？が肝になると思う
[文献から…]
リスクアセスメントとは、危険が発生する可能性の度合いを組み合わせて、リスクを見積もり、そのリスクの大きさに基づいて対策の優先度を決めた上でリスクの除去又は低減の措置を検討することをいう。
橋梁におけるリスクアセスメントは、橋梁がどのくらいの割合で危険にさらされているか定量的に見極める方法のことをいう。
欧米ではリスクアセスメントが主流なため「何が現実に実行できるか」で安全を考えている。
日本ではこの考えはまだまだ定着しておらず、リスクゼロを前提とし設計を行っている。
しかし実際にはリスクゼロは不可能であるため、日本でもリスクアセスメントが定着するように取り組むことが目標である。
[リスクマネジメント&リスクアナリシスの流れ]
基本条件・情報の整理→リスクの定量化・ランク付け→対策を実施するリスクの決定
[ALARP：As Low as Reasonably Practicableの原則]
① 「受け入れ可能なリスク」として「自然災害の発生レベル以下」というガイドラインを設ける．
② リスク低減のためにどこまでも費用をかけることが合理的ではない．リスクは実行可能な限りできりだけ低くする.
③ 低減措置の実施基準は，リスク低減効果と低減に要する費用とのバランスにおいて，低減に要する費用が著しく不相当とならない基準で判断する.
また安全に対する考え方で、，「広く受容される領域」・「我慢できる領域（ALARPの領域）」・「受容されない領域」の3つの領域で安全を考えている。
ALARP領域はそのリスクが許容されるわけではないが、ある便益を確保するためにはリスクが適切に制御されているという条件の下で、そのリスクを伴う生活を受容する（我慢する）領域である。
許容可能なレベルに達していないリスクから優先的に対策を実施することが最も重要である。
事故の発生件数に重きを置くのではなく、重大事故の防止を徹底する。
リスクアセスメントのポイントは「事前にどれだけのリスクを想定しリスク低減のための対策が効果との関係でどのように検討されたか」である。
日本では想定したリスクにすべて対策を講じるという考えが強いが、リスクゼロとするために想定されるリスクにすべて対応するには莫大な費用を必要とするため現実的には厳しい。
この「すべて対策を講じる」という考え方が弊害となって日本にリスクアセスメントが浸透しにくいのではないだろうか。
リスクアセスメントで大切な要素は以下の２つであると考える。
①我慢できる領域と受け入れられない領域の線引きをしっかりとすること
②受け入れ不可能な領域のリスクに対しては優先的に対策を実施すること
すなわち、これは諦める・これは絶対に阻止するという取捨選択が必要であると思う。
↑この考え方は日本人には受け入れずらいため、なかなかリスクアセスメントが進まないのかもしれない。あとは単純にお金問題だろう。
リスクアセスメントは重大なリスクに対処するための合理的な措置とされており、危険を考慮して設計することが大切だ。
また、過去に起こった良い経験も悪い経験も同等にフィードバックすることが必要不可欠となる。
具体的には設計の初期段階で、
＝通常の使用＋事故＋誤使用＋早期劣化＋etc..
ただ、懸念すべきことはリスクアセスメントを考えれば考えるほど、お金と時間がかかるということだ。
起きるかどうかわからないことにお金や時間をかけることは、企業や世間は難色を示すと考える。
これもリスクアセスメントの実現が難しい理由に当たると思う。
**ゼミ(5/29) [#v4fab7c2]
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/yuri.png
マイダスで由利橋のモデルを作成.
材料・断面・境界条件を設定、割当した.
*研究メモ [#i24c5d3a]
-要素の種類…ビーム＝線、シェル＝面（厚さなし）、ソリッド＝立体
-モデルは半分で良い
-主桁と主塔は節点は重なっても良いが、境界条件は別々で考える…２点必要かつマージしない
-マイダスの境界条件設定は「単一選択」で行う
-主塔水平材とは、両主塔を固定するための部材であり幅員に対して水平方向に存在する.
地震時のみに機能を発揮し、２本の主塔が個別振動することを防ぐ.
また、軽微な損傷を許容することで主塔柱の発生断面力を制御する部材としても期待できる.
-プレテンションとは、ワイヤロープに一定荷重を一定時間かけて、初期伸び(ロープの構造上の伸び)を除去する目的で行なわれる加工方法のこと.
初期伸びとロープ径の減少が少なくなる・伸びが少なくなる(弾性係数が高くなる・ロープのよりを安定した状態に落ち着かせて、動索として耐久性を向上させるという３つのメリットがある.
-曲げ剛性とは部材の曲げやすさを表す値である.曲げ剛性（ＥＩ）＝縦ヤング係数（Ｅ）×断面二次モーメント（Ｉ） から求めることができる.
また、曲げ剛性(EI)と曲率半径(r)は比例関係にあり、曲げモーメント(M)と関係付け 1／r＝Ｍ／ＥＩ と表すことができる.
-曲げモーメントとは部材を曲げようとする力のこと.
*研究参考文献 [#b552c166]
-[[断面二次モーメント計算ソフト:https://d-engineer.com/unit_formula/sec_moment.html]]
-[[マイダス〜構造編〜:https://in.midasit.co.jp/wp-content/uploads/2020/07/constrcution-83-civil-book.pdf]]
-[[マイダス〜解析編〜:https://in.midasit.co.jp/wp-content/uploads/2020/07/constrcution-84-civil-book.pdf]]
-[[マイダスマニュアル:https://down.midasuser.com/UploadFiles2/18/User%20Manual.pdf]]
-[[ケーブルの基本理論:http://library.jsce.or.jp/Image_DB/committee/steel_structure/bklist/47254.html]]
-[[由利本荘市ハザードマップ:https://www.city.yurihonjo.lg.jp/hzd/]]
-[[日本橋梁建設協会:https://www.jasbc.or.jp/panfuretto/panfu_jisedai.pdf]]
-[[鋼橋の補修・補強事例:https://www.jasbc.or.jp/whatsnew/files/130820/H25_tekisuto_02.pdf]]
-[[鋼橋（上部工）の損傷事例:https://www.mlit.go.jp/road/sisaku/yobohozen/yobo3_1_1.pdf]]
-[[鋼橋の腐食事例:https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscej1984/2001/668/2001_668_299/_pdf]]
-[[斜張橋ケーブル腐食を考慮した疲労寿命:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/tsunoda/2108/re1.pdf]]
-[[斜張橋ケーブルとアンカーについて:https://www.jpci.or.jp/eeee/v20/200410.pdf]]
-[[斜張橋ケーブルの耐久性評価:https://kandoken.jp/huroku/180129syacho.pdf]]
-[[橋梁の構造＆種類:https://chansato.com/doboku/bridge-structure/]]
*春休み課題の進捗 [#nd67ffe7]
-一端固定他端単純支持梁
【幅10×厚さ5×長さ510】かつ【メッシュ0.7~4.0】
--モデル作成について
ローラー支持は「線固定」→線の端点を入力して、線を作成
固定端は「面固定」→パーティションからグループの作成
Mesh→ジオメトリは「Partition-1」を必ず選択
Mesh切る→ジオメトリのグループ作成
☆☆AsterStudyは簡単にできる！！→Operations→Addstage with Assistant→Modelanalysis→情報入力 ☆☆（E:206000,ν:0.3,ρ:7.8e-9） ☆☆ファイル名には「.med」！！
☆☆AsterStudyは簡単にできる！！→Operations→Addstage with Assistant→Modelanalysis→情報入力
☆☆（E:206000,ν:0.3,ρ:7.8e-9）
☆☆ファイル名には「.med」！！
--パラビィスのやり方
builtinでopen→「Mode」に変更
フィルター→「Mechanics」から「Normal modes animation（real）」ここからアニメーションや振動数を見れる
**やること [#i3d95498]
--理論値を求める・・済（ねじれは分からない）←分かった！！
--メッシュ1.0のharusindou_1の解析結果を検討・まとめ・・済
--上記の相対誤差を求める・・済
--メッシュ0.8,0.9,2.0,3.0を解析→比較・検討・・済
→でも、全ての結果を比較しても ①要素数と相対誤差との関係性が見られなかった ②誤差が小さくならなかった
→よって「梁形態」が間違えていると考える
☆解決策 ①梁形態を変更（ピンを端っこから10mm内側に移動）
②ピンを２コに変更（上下で線固定＋面固定）→失敗、、多分ピンの固定条件が上手くいってないから。
③ローラー固定で考えてみる→成功＆正解！！
--どの梁形態を基本にするか決定する・・済 →☆☆「ローラー」
--上記の決定した一端固定他端単純支持梁のメッシュ0.7~4.0を解析・検討・・済
--上記の相対誤差の計算・・済
--ローラー上下２個の一端固定他端単純支持梁のメッシュ0.7~4.0を解析・検討・・済
--ローラー下１個の一端固定他端単純支持梁のメッシュ1.0~10.0の２次要素を解析・検討→このとき、固有振動数20個で解析・・済
→！！メッシュ1.0以下は解析不可能であった。収束を見つけることが目標！！・・済
--上記の解析結果からねじれについても検討・考察・・済
--ローラー下１個の100mmの一端固定他端単純支持梁のメッシュ0.7~4.0を解析・検討・・済
--100mm（理論値ー水平１次・理論値ー鉛直１次）のグラフ作成
--ねじれをどうするか話し合う→とりあえず後回し・・解決
--500mm（理論値ー水平１～３次・理論値ー鉛直１～３次）のグラフ作成
--グラフ作成（９枚）・・済
--500mm（理論値）ー500mm（１コ）ー500mmの（２コ）ー500mm（１コ２次）の比較グラフ作成
--スライド作成・・済
--100mm（理論値）ー100mm（１コ）と500mm（理論値）ー500mm（１コ）の比較グラフ作成
--グラフの確認・使うデータ選別・・済
--500mm（理論値）ー500mm（１コ）と500mm（理論値）ー500mm（１コ２次）の比較グラフ作成
--スライド作成（長さ・振動の様子の２種類）・・済
--ねじれをどうするか話し合う→とりあえず後回し・・解決
--収束値との相対誤差-要素数のグラフ作成→細長比で比較しても良さそう・・済
**疑問・考察 [#zaa418b3]
-２次要素にすると鉛直・水平モードは収束した。
-２次要素にすると鉛直・水平・ねじれモードは収束した。１次要素でも収束はした。
-ねじれは収束しなかったが、理論値との比較や要素数との相対性を見ると良さそう。
・・両端固定梁との振動の仕方に大差ないから？ したら、鉛直・水平はなんで両端のλだとダメなのだろうか。
-１次要素だと水平モードの方が精度が良いが、２次要素だと鉛直モードの方が精度が良くなる。→間違い
理由：両端固定とのねじれ振動を比較した結果、固定面は振動していないと見た。そのため、同様の振動の仕方が見られ影響はないと考える。
-通常だと水平モードの方が精度が良いが。２次要素だと鉛直モードの方が精度が良くなる。
-１次要素だと高次数の方が精度が良いが、２次要素だと低次数の方が良くなる。→間違い
・・本来は鉛直モードの方が精度が良くなるはずだが、何らかの原因で水平モードの方が精度が良くなっていた？ ２次要素の方が収束したのもあり正しいと考える。
理由：両端固定・単純梁・一端固定他端単純梁のどの結果にも同じことが言えるため、解析の仕方に原因があると思う。また。そのどれもが２次要素の結果のほうが正しいと考える。
-細長いとねじれが出にくい。→100mmだと固有振動数１０コでねじれの出現あり。500mmだと固有振動数２０コでねじれの出現あり。
-通常だと高次数の方が精度が良いが、２次要素だと低次数の方が良くなる。・・上記と同様の理由。複雑な形になるほど理論値とズレるはず。
理由：両端固定・単純梁・一端固定他端単純梁のどの結果にも同じことが言えるため、解析の仕方に原因があると思う。また。そのどれもが２次要素の結果のほうが正しいと考える。
-細長いとねじれが出にくい。→100mmだと固有振動数１０コでねじれの出現あり。500mmだと固有振動数２０コでねじれの出現あり。
-ねじれ振動はどのような原理で起こるのか？
-長さのみ・長さ＋幅・長さ＋高さを変えた条件でそれぞれ解析した
→やはり、１次要素だとどれも水平モードの方が精度が良かった。
→鉛直・水平・ねじれを総合的に見ると長さ＋幅が一番いいかも。すなわち、幅を小さくすること・長さを長くすることが与える影響が大きい。
春課題を通して、理論値への収束の条件や様子、理論値に対する相対誤差でのグラフの様子、収束値に対する相対誤差での０に近づく形態、振動モードと要素数との関係（これはいい結果は出られなかった）、細長比との関係や細長比が梁に与える影響を見ていった。
既に答えの出ている課題であると説明を受けていたが、どれも難しく感じた。
また、１つの知りたいことのために解析や考察を行ってもまた別の分からないことが出てきてなかなか答えにたどり着けないとも感じた。
ただ結果を出すだけでなく、そこから何が考えられるか、何がわからないのかを明確に進めていくことが大切だと学んだ。
*３年創造工房 [#d09b48c4]
**2023.10.27 [#t59452ec]
・タッチタイプの練習
・コマンドの練習
-コマンドの一覧 [#w7501507]
pwd・・・今どこにいるのか
ls・・・ｐｃ内にファイルが何があるのか
mkdir・・・新ディレクトリ（フォルダ）の作成
cd・・・行きたいファイルを順々に降りていく
gedit〜＆・・・新しいテキストを開く
vi・・・選んだファイルをプログラミング上に出し、書き換える
Escを押して：q・・・保存して戻る
cp・・・コピー
cat・・・指定したファイル名を見られる
rm・・・指定したファイルの削除
rmdir・・・ディレクトリの削除
cd 次行くところ / 自分のディレクトリ・・・２つ飛ばして自分のディレクトリに行ける
cd .. pwd・・・一つ前のディレクトリに戻る
〇コマンドの流れ
pwd→ls→（mkdir）→cd→ls→gedit~&(テキスト開く)→ls→(vi),(cp),(cat),(rm),(cd ..)
**2023.11.10 [#uc3066e7]
・コマンドの練習
・gnuplotを使用して.pngで図を作成
-作成した図 [#kf32a2c4]
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/bbb.png
使用データ：
,メッシュ長さ,要素数,変位(mm),相対誤差(%),計算者
,0.5,604167,0.428982,2.94,千代岡
,0.6,361584,0.421233,1.09,高井
,0.7,145234,0.4225,1.4,関合
,0.8,140987,0.422627385,1.4,岡田
,0.9,91857,0.420351606,0.88,松田
,1.2,24520,0.404744325,-2.87,青野
,1.3,23132,0.4045,-2.93,山口
,1.4,4518,0.3986,-4.34,山本
,1.5,15433,0.396317756757,-4.9,進藤
,1.6,15900,0.399049,-4.24,河合
,1.8,11677,0.404457,-2.9,山口
,2,10460,0.394818715517,-5.3,進藤
,3,734,0.32447,-22.13,山本
,4,1453,0.3329,-20.1,関合
,5,431,0.136240,-67.3,千代岡
,6,360,0.2130486,-48.9,高井
,7,196,0.1019892,-75.5,青野
,8,104,0.1158624,-72.2,岡田
,9,81,0.1247076,-70.1,松田
,10,78,0.07733,-81.4,河合
引用元：岡田の卒論日誌（11/18課題）
**2023.11.17 [#k6d60e45]
・片持ち梁の解析（サロメ）
-サロメメモ [#ddb92132]
Geomety BoXを作成 適用→閉じる kotei/saika
Mesh メッシュ作成 Box1を挿入 アルゴリズム Note ジオメトリでグループを作成
FY=100N/100mm^2=1N/mm^2
・測定値＝平均値ー理論値/理論値✕100(％)
・要素数＝ボリューム
・変位平均値（1.3.5.7）
・相対誤差（測定値）を計算
・縦軸＿変位、横軸＿要素数のグラフを作成
--片持ち測定値 [#xcffb3ee]
,メッシュ長さ,要素数,先端変位(4隅の平均値)[mm],相対誤差($\frac{salome-手計算}{手計算}$),計算者
,0.7,198464,6.54281,1.91,安藤
,0.8,113812,6.5104,2.39,安藤
,0.9,40280,6.3631525,4.60,兼田
,1.1,30055,6.3363525,5.00,兼田
,1.2,26467,6.3043375,5.48,柴田
,1.3,25180,6.304355,5.48,柴田
,1.4,32212,6.31612,5.31,佐藤
,1.5,17753,6.1209,8.23,佐藤
,1.6,14296,6.2044625,6.98,皆川
,1.7,13596,6.2156625,6.81,皆川
,1.8,2866,5.737755,13.98,永山
,1.9,6001,5.7263625,14.15,永山
,2,5617,5.6458525,15.355,辻
,3,2309,5.4728755,17.948,辻
,4,617,3.6160575,0.458,服部
,5,494,3.8580375,0.422,服部
,6,581,2.50682,62.416,梶原
,7,133,1.41225,78.827,梶原
,8,78,1.2887175,80.68,工藤
,9,72,1.2879925,80.69,工藤
,10,60,1.14344,82.85,佐々木
,11,65,1.23124,81.154,佐々木
--グラフ（理論値と測定値） [#y04fdb0d]
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/yousosuu_henni_rironti_sokuteiti.png
縦軸：変位(mm)、横軸：要素数
理論値：6.67mm
【理論式】
Pl^3/3EI
**2023.11.24 [#f5b0e5b1]
・単純梁（等方性１次）の解析
--単純梁（等方性１次）測定値 [#g80425ab]
,メッシュ長さ,要素数,変位平均[mm],相対誤差($\frac{salome-手計算}{手計算}$),計算者
,0.7,145234,0.42248452735,1.388176,安藤
,0.8,142973,0.42257044598,1.408794,安藤
,0.9,91648,0.420437286573,0.897,兼田
,1.1,27160,0.405618939024,2.659,兼田
,1.2,24675,0.404349,2.96,柴田
,1.3,23446,0.404185,3.00,柴田
,1.4,17738,0.398604,4.34,佐藤
,1.5,15438,0.396593,4.83,佐藤
,1.6,16122,0.398212,4.44,皆川
,1.7,12026,0.393411,5.59,皆川
,1.8,11604,0.393668,5.53,永山
,1.9,10391,0.390695,6.24,永山
,2,10921,0.395103,5.18,辻
,3,2328,0.324762,22.06,辻
,4,1500,0.155013,62.80,服部
,5,432,0.065278,84.33,服部
,6,357,0.213062,48.87,梶原
,7,196,0.1019,75.55,梶原
,8,104,0.1158624,72.20,工藤
,9,81,0.1255118,69.88,工藤
,10,78,0.07733,81.44,佐々木
,11,63,0.1999,52.03,佐々木
--グラフ（理論値と測定値） [#cb6b3f6d]
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/1129_guraf.png
縦軸：変位(mm)、横軸：要素数
理論値：0.4167mm
【理論式】
Pl^3/48EI
**2023.11.29 [#g51a87b6]
・単純梁（異方性１次・等方性２次）の解析
***等方性１次と異方性１次の比較 [#he11b38c]
＜等方性１次と異方性１次の比較＞ [#he11b38c]
--単純梁（異方性１次）の測定値
,メッシュ長さ,要素数,先端変位,相対誤差,計算者
,0.7,144563,0.505252,2.76,安藤
,0.8,141517,0.504692,2.64,安藤
,0.9,91648,0.502595,2.216,兼田
,1.1,27160,0.489914,0.363,兼田
,1.2,24675,0.487088,0.791,柴田
,1.3,23446,0.4868010,0.995,柴田
,1.4,17738,0.485999,1.16,佐藤
,1.5,15438,0.485180,1.33,佐藤
,1.6,15900,0.483286,1.71,皆川
,1.7,12142,0.477952,2.80,皆川
,1.8,11604,0.482085,1.97,永山
,1.9,10391,0.470887,2.40,永山
,2,10291,0.480910,2.19,辻
,3,2328,0.431937,12.15,辻
,4,1500,0.430156,12.52,服部
,5,432,0.282968,42.45,服部
,6,356,0.3441556,30.00,梶原
,7,196,0.213934,56.49,梶原
,8,104,0.229874,53.25,工藤
,9,81,0.232308,52.75,工藤
,10,78,0.203271,58.65,佐々木
,11,63,0.222316,54.78,佐々木
--比較のグラフ
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/1208_guraf.png
縦軸：変位(mm)、横軸：要素数
理論値：0.4917mm
【理論式：ティモシェンコの理論】
v = Pl^3/48EI ＋ Pl/4KGA
G：せん断弾性係数
K：せん断補正係数
このとき、［Pl/4KGA］= せん断項
***等方性１次と等方性２次の比較 [#of7eeadc]
＜等方性１次と等方性２次の比較＞ [#of7eeadc]
--単純梁（等方性２次）の測定値
,メッシュ長さ,要素数,先端変位,相対誤差,計算者
,0.7,144563,0.430124,3.22,安藤
,0.8,141517,0.430132,3.22,安藤
,0.9,91648,0.430020,3.197,兼田
,1.1,27160,0.429828,3.151,兼田
,1.2,24675,0.429836,3.15,柴田
,1.3,23446,0.42974,3.13,柴田
,1.4,17738,0.429797,1.3,佐藤
,1.5,15438,0.429958,3.14,佐藤
,1.6,15900,0.429755,3.18,皆川
,1.7,12142,0.429676,3.11,皆川
,1.8,11604,0.429829,3.14,永山
,1.9,10391,0.429684,3.12,永山
,2,10291,0.429620,3.10,辻
,3,2328,0.429169,2.99,辻
,4,1500,0.429254,3.01,服部
,5,432,0.428170,2.75,服部
,6,356,0.428452,2.82,梶原
,7,196,0.42591,2.21,梶原
,8,104,0.426074,2.25,工藤
,9,81,0.425552,2.12,工藤
,10,78,0.488382,17.20,佐々木
,11,63,0.423972,9.0534,佐々木
--比較のグラフ
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/1208_guraf_2.png
縦軸：変位(mm)、横軸：要素数
理論値：0.4167mm
２次要素を含む。
--メモ
・等方性・・方向によって物体の物理的性質が異ならないこと。
・異方性・・方向によって物体の物理的性質が異なること。
**2023.12.08 [#qa2a664e]
・単純梁(木材＋鋼材)の解析
--単純梁（木材＋鋼材）の測定値 [#d0d51f4f]
,メッシュの長さ ,要素数 ,変位[mm],相対誤差,計算者
,0.7,155192,0.08378905246,15.365,安藤
,0.8,138808,0.08380386491,15.350,安藤
,0.9,82587,0.083707073981,15.45,兼田
,1.1,38671,0.084201207602,14.95,兼田
,1.2,31929,0.083688,15.466,柴田
,1.3,28621,0.083669,15.4857,柴田
,1.4,28854,0.08368,15.47,佐藤
,1.5,20015,0.084052,15.10,佐藤
,1.6,19448,0.0835402938,15.62,皆川
,1.7,13801,0.0834355098,15.72,皆川
,1.8,12528,0.083733,15.42,永山
,1.9,11769,0.083924,15.23,永山
,2,10699,0.084076876559,15.074,辻
,3,3579,0.08414561753,15.004,辻
,4,1628,0.082794,16.37,服部
,5,1016,0.083033,18.89,服部
,6,839,0.082882,16.26,梶原
,7,554,0.080871,18.28,梶原
,8,285,0.079995,19.20,工藤
,9,261,0.078980,20.22,工藤
,10,232,0.081911,17.26,佐々木
,11,208,0.075676,23.56,佐々木
--グラフ（理論値と測定値） [#k36a4b43]
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/kaneta/1214_guraf.png
縦軸：変位(mm)、横軸：要素数
理論値：0.099mm
２次要素を含む。
【理論式】
Pl^3/48EI ＋ Pl/4KGA
このとき、
EI = EI（木） ＋ EI（鋼）
G = G（木）
と考えることとする。
**2023.12.15 [#p21326f8]
・Taxツールの概要・練習
--sibuw.tar.gzファイルの荷ほどき [#h7c60c92]
① tar xvzf sibuw.tar.gz
② cd sibuw
③ ls
④ vi sibup2.tex（＝メインファイル）
ーー / がついているものがコマンド
ーー :q / :wq / iで編集可能
ーー :w 保存 ーー :! pdfplatex sibuw2.tex 元のファイルから編集点の変更を反映
ーー :! ls / :! evince 7021531.pdf & ーー :! でコマンドの使用可能
⑤ pdfplatex sibuw2.tex
⑥ ls
⑦ evince subuw2.pdf &
ーーpdfを見るコマンド
ーー＆を忘れない！！！
--メモ
・texでは２回コンパイルする
・図・表を挿入した際には、必ず２回コンパイルする
*＜メッシュの変更＞ [#o655497e]
＜メッシュの変更＞ [#o655497e]
① Geometyを開く
② Meshを開いて、Partitionを選択してメッシュを作成→ここでメッシュの長さを変更（Mesh-2作成）
③ Mesh-2をクリックでメッシュ作成→要素数をメモ
④ Mesh-2を右クリックでジオメトリの作成
⑤ AsterStudyのmeshをダブルクリックして、UNITE「Mesh-2」に変更
⑥ Outputでファイルの名前変更（.med）
⑦ 解析
*＜テキストエディターでグラフ作成＞ [#k2d05487]
＜テキストエディターでグラフ作成＞ [#k2d05487]
① テキストエディターに（要素数,変位）の順で入力→このとき、縦軸：変位・横軸：要素数
② 名前を付けてファイル保存
③ コマンド
ls→cd kaneta23→ls→gnuplot→＞plot "ファイル名" with line,"ファイル名" with line・・・→＞set term png→＞set output "最終ファイル名.png"→＞plot "ファイル名" with line,"ファイル名" with line・・・→quit→（eog 最終ファイル名.png）
④ メニューから、gftpに行きパスワードを入力
⑤ public htlsの中のj2023から、自分のファイルに転送
*＜メモ＞ [#w5f3def5]
--UNIXコマンド [#m9b3d34b]
-[[ここのUNIXコマンド:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/linux/vine.html#unix]]はひと通り使えるようになる。
-[[コマンド集:https://g-omr.github.io/unix.html]]
-[[操作系コマンド:https://www.k-tanaka.net/unix/]]
-[[ジャンルごとに細かいもの:http://x68000.q-e-d.net/~68user/unix/genre.html]]
-viにおいて[:w ファイル名]とすると別名保存できる
--gnuplot [#cb967f34]
-[[gnuplot:https://qiita.com/python_walker/items/2b4febdba01c2a679169]]
-[[gnuplotスクリプトの解説:https://ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/contents/program/gnuplot/index.html]]
-plot 関数 with linespoints (plot 関数 w lp)
--inkscape [#w59b9a6b]
-[[inkscapeでDesign:http://inkscapedesign.web.fc2.com/]]
-凡例のみを消してグラフを残したいときは、「ノードツールで選択→画面上のパス→分解」 をやることで消すことができる。（選択したあとctr+shift+Kでショートカットできる）
-上記の方法だと色もなくなってしまうので色は、「ノードツールで選択→ストロークの塗り」 で色付け作業をする。
--LaTex [#qa320d06]
-[[LaTex入門コマンド:https://medemanabu.net/latex/latex-commands-list/]]
-[[LaTexコマンド一覧（直コマンド）:http://www3.otani.ac.jp/fkdsemi/pLaTeX_manual/command.html]]
-単位の累乗（cm^2,mm^2）をするときは直接cm^2やmm^2で書くのではなく式として認識させるために$で囲う必要がある。
-[[図の中に文字の大きさの変え方:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/linux/vine.html#pdf_tex]]
-[[数式の書き方:https://cns-guide.sfc.keio.ac.jp/2001/11/4/1.html#SECTION012415300000000000000]]
-pngの貼り方 \includegraphics[width=30mm]{.png} （数字は画像の幅の拡大・縮小）
-pdfの貼り方 \input{.pdf_tex}
-\if0 \fi でコメントアウトしたい行を囲むと複数行のコメントアウトができる。
--LibreOfficeImpress [#d1f75924]
-[[数式の作り方:https://asukiaaa.blogspot.com/2021/12/libreofficeimpresspower-point.html]]
--Salome-Meca [#a3c504d8]
-AstersutdyのMemoryの数値を上げることで解析に与えるMemory量が増えるらしい（要確認）
-[[code-asterの説明:https://code-aster.org/V2/doc/default/en/index.php?man=commande]] (Asterstudyで書かれているコードの説明が書かれている。ただ英語で書かれているので、翻訳する必要あり)
-[[Salome-Mecaの使用法解説:http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?SALOME-Meca%A4%CE%BB%C8%CD%D1%CB%A1%B2%F2%C0%E2]]
-[[Salome-Meca非線形解析:https://sites.google.com/site/codeastersalomemeca/home/code_aster-1/kouzou-hisenkei]] （古い）
-[[Salome-Meca_降伏点検証 :https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/pukiwiki/?Salome-Meca_%E9%99%8D%E4%BC%8F%E7%82%B9%E6%A4%9C%E8%A8%BC]]
-[[Salome-フランス語対策:http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?Salome-%A5%D5%A5%E9%A5%F3%A5%B9%B8%EC%C2%D0%BA%F6]]
-[[折り返しばねの計算:http://freeplanets.ship.jp/NumericalSimulation/FEM/CodeAsterTutor/FoldedBeam/FoldedBeam_CodeAster.html]]
-[[salomemecaとcodeaster概要:https://www.opencae.or.jp/wp-content/uploads/2019/12/01-overview.pdf]]
-[[線形動解析:https://www.opencae.or.jp/wp-content/uploads/2019/12/05-dynamics.pdf]]
-[[CODE-ASTER ASSEMBLAGE:https://code-aster.org/V2/doc/v13/fr/man_u/u4/u4.61.21.pdf]]
[m]単位でモデリングするときは，密度の単位はkg/m3を用いる。
![[PukiWiki]](image/pukiwiki.png "[PukiWiki]")
