森島の卒論日誌の履歴の現在との差分(No.12)

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#author("2020-12-18T16:39:20+09:00","default:kouzouken","kouzouken")
[[FrontPage]]
#author("2021-12-14T17:20:04+09:00","default:kouzouken","kouzouken")
#contents

*作業日誌 [#k70eb042]
,日付,時間,作業時間,内容,立会
,10/16,14:30~16:30,1.5時間,顔合わせ、ノートpcの使い方,後藤さん、先輩方
,10/23,14:30~16:30,1.5時間,unixコマンド,後藤さん、先輩方
,10/30,14:30~16:30,1.5時間,viの使い方,後藤さん、先輩方
,11/6,14:30~17:30,3時間,salomeの使い方,後藤さん、先輩方
,11/13,14:30~16:30,2時間,salome、片持梁,後藤さん、先輩方
,11/13,14:30~16:30,2時間,salome、単純梁,後藤さん、先輩方
,11/20,14:30~16:30,2時間,salome、単純梁,後藤さん、先輩方
,12/04,14:30~16:30,2時間,salome、単純梁、2材,後藤さん、先輩方
,12/04,14:30~16:30,2時間,salome、単純梁、2材,後藤さん、先輩
,12/11,14:30~16:30,2時間,latex,後藤さん、先輩方
,12/18,14:30~16:30,2時間,latex、gnuplot画像,後藤さん、先輩方
,1/22,14:30~16:30,2時間,進捗状況確認、スライドで式の入れ方,後藤さん、先輩方
,2/13,14:30~16:30,2時間,発表,後藤さん、先輩方
,4/12,13:00~14:30,1.5,ゼミ,後藤さん
,4/19,12:30~17:00,4.5,ゼミ（春休み課題発表、卒論決め）,後藤さん　石黒さん　青木さん M1 M2
,4/26,10:30~18:00,7.5,ゼミ,後藤さん　青木さん　M1 M2
,5/10,14:30~16:00,1.5時間,ゼミ,後藤さん　青木さん　M1 M2
,5/17,14:30~16:00,1.5時間,ゼミ,後藤さん　青木さん　M1 M2

*卒論日誌 テーマ「CLT床版に取り付ける鋼製防護柵の実験と解析」[#q1b99b87]

**木材と鋼材の接合部に3mmの遊びを入れて解析 [#v3be693e]
3mmの遊びを入れて変位がどうなるか確認したがめり込みは見られなかった

**木材と鋼材の接着部分のめり込み [#o6b56f47]
木材と鋼材の接着部分に仮想材料を入れてめり込みを再現する。

Bタイプのデータに仮想材料を入れて計算をしようとしたがエラーが出た

計算が成功している小川さんのAタイプのデータをBタイプにして計算したらできた


グラフが折れ曲がっている原因は荷重の値が間違っていることだった。荷重の値を直したら折れ曲がりがなくなった。

下の接着部分の鉛直方向の変位と荷重のグラフ

-http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/morisima/merikomi.png

上の接着部分の鉛直方向の変位と荷重のグラフ

-http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/morisima/merikomi2.png

**CLT木材を異方性にして解くことができた21/10/6 [#r3a2444f]
・木材の降伏点を外した

・astestudyのSTART_NON_LINEのCOMPORTMENTで鋼材を適用させた

この２つの設定を変更したら計算できた。（なぜかファイルがめちゃくちゃ重い)

ただヤング率の値はshear analogy method で求めたものではなくclt木材の一例の値を使用した。
**CLTのポアソン比(後藤ちゃちゃ21/9/11) [#b6587d9d]

仮に、CLTの弱軸方向$x$, 強軸方向$y$, 板厚方向$z$とし、
例えば、$E_{x}=1.7$GPa, $E_{y}=3.5$GPa, $E_{z}=0.24$GPaとする。

ポアソン比を$\nu_{xy}, \nu_{yz}, \nu_{xz}$の3つだけで書いたひずみー応力マトリクス

\[\left(\begin{array}{c} \varepsilon_{x}\\ \varepsilon_{y}\\ \varepsilon_{z} \end{array} \right)= 
\left[ \begin{array}{ccc} \frac{1}{E_{x}}&-\frac{\nu_{xy}}{E_{x}}&-\frac{\nu_{xz}}{E_{x}}\\ 
-\frac{\nu_{xy}}{E_{x}}&\frac{1}{E_{y}}&-\frac{\nu_{yz}}{E_{y}}\\  
-\frac{\nu_{xz}}{E_{x}}&-\frac{\nu_{yz}}{E_{y}}&\frac{1}{E_{z}} \end{array} \right] \left( \begin{array}{c} \sigma_{x}\\ \sigma_{y}\\ \sigma_{z} \end{array} \right)
\]
に、$E_{x}=1.7$GPa, $E_{y}=3.5$GPa, $E_{z}=0.24$GPa, $\nu_{xy}=\nu_{yz}=\nu_{xz}=0.016$を代入すると、

\[\left(\begin{array}{c} \varepsilon_{x}\\ \varepsilon_{y}\\ \varepsilon_{z} \end{array} \right)= 
\left[ \begin{array}{ccc} 
\frac{1}{1.7} & -\frac{0.016}{1.7} & -\frac{0.016}{1.7}\\ 
-\frac{0.016}{1.7} & \frac{1}{3.5} & -\frac{0.016}{3.5}\\  
-\frac{0.016}{1.7} & -\frac{0.016}{3.5} & \frac{1}{0.24} \end{array} \right] 
\left( \begin{array}{c} \sigma_{x}\\ \sigma_{y}\\ \sigma_{z} \end{array} \right)
\]
この式自体は対称性が満たされている。
一方、ポアソン比が6つの表現
\[\left(\begin{array}{c} \varepsilon_{x}\\ \varepsilon_{y}\\ \varepsilon_{z} \end{array} \right)= \left[ \begin{array}{ccc} \frac{1}{E_{x}}&-\frac{\nu_{xy}}{E_{x}}&-\frac{\nu_{xz}}{E_{x}}\\  -\frac{\nu_{yx}}{E_{y}}&\frac{1}{E_{y}}&-\frac{\nu_{yz}}{E_{y}}\\  -\frac{\nu_{zx}}{E_{z}}&-\frac{\nu_{zy}}{E_{z}}&\frac{1}{E_{z}} \end{array} \right] \left( \begin{array}{c} \sigma_{x}\\ \sigma_{y}\\ \sigma_{z} 
\end{array} \right)\]
に上記の値を代入すると、
\[\left(\begin{array}{c} \varepsilon_{x}\\ \varepsilon_{y}\\ \varepsilon_{z} \end{array} \right)= 
\left[ \begin{array}{ccc} 
\frac{1}{1.7} & -\frac{0.016}{1.7} & -\frac{0.016}{1.7}\\ 
-\frac{\nu_{yx}}{3.5} & \frac{1}{3.5} & -\frac{0.016}{3.5}\\  
-\frac{\nu_{xz}}{0.24} & -\frac{\nu_{zy}}{0.24} & \frac{1}{0.24} \end{array} \right] 
\left( \begin{array}{c} \sigma_{x}\\ \sigma_{y}\\ \sigma_{z} \end{array} \right)
\]

上のポアソン比3つの表現と、ポアソン比6つの表現の成分どうしをイコールで結ぶと、

$-\frac{0.016}{1.7}=-\frac{\nu_{yx}}{3.5}$より、$\nu_{yx}=0.033$

$-\frac{0.016}{1.7}=-\frac{\nu_{xz}}{0.24}$より、$\nu_{yx}=0.0022$

$-\frac{0.016}{3.5}=-\frac{\nu_{zy}}{0.24}$より、$\nu_{zy}=0.0011$

となり、いずれもポアソン比は、0.5を超えない。
しかも、0.5より一桁小さいので、
ヤング率の組み合わせが、強軸4GPa, 弱軸1GPaみたいに、
多少 違う組み合わせになっても、たぶん大丈夫だろう。

ということで、Salome-Mecaに入力するポアソン比、
$\nu_{LT}=\nu_{xy}, \nu_{LN}=\nu_{xz}, \nu_{TN}=\nu_{yx}$
は、
すべて、0.016を与えて、その他の強軸、弱軸、板厚方向のヤング率も、
そのまま与えればよさそうに思うのだけど...

**CLT用防護柵部材の実際のモデルのcltの木材の部分を異方性で解く [#k13e4fd9]

木材の部分を異方性にするためDefine a materialで設定をELAS_ORTHにして計算をしたがエラーが出た

-http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/morisima/ihouseierror.png

-http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/morisima/ihousei2.png

ｚ軸方向が繊維方向でEx=Ey=Ez/30として
この式によりポアソン比を求めた結果、νxy=νxz=νyx=νyz=0.013となった

-http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/morisima/poasonhi.png

**CLT用防護柵部材の実際のモデルをsalomeで解析する [#fe8bf381]

小川さんのアドバイスの元、salomeの設定を行ったらようやく計算を成功させることができました。

このエラー表示の原因が分からない

-http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/morisima/errorB.png

VISC_SINHが含まれていないというエラーが生じた。asterstudyのanalysisの設定を    RELATION='VMIS_ISOT_TRAC'にしたら解決した。

関数funcの補間中にエラーが発生したという表示が出た。 FONC_MULT=funcの設定を func0に直したら解決した。

メッシュを小川さんがやったのと同じようにNETGEN 2D Parameterで設定したが、エラーが出て作成できなかった。小川さんのsalomeのファイルで計算を行ってみるとこちらでもメッシュの作成ができなかった。

salomeのメッシュの切り方について調べてみると、2018ではメッシュの設定のアルゴリズムでNETGEN 3DとNETGEN 1D-2Dで分けていたが、2019ではNETGEN1D-2D-3Dで設定してメッシュを切っている例があったので、それを真似て設定してみると、メッシュを切ることに成功した。

実際にsalome2018でメッシュを切ってみると2018では3Dと1D-2Dを分けるのと1D-2D-3Dで分けないやり方どちらでも計算できたが、2019ではNETGEN 3DとNETGEN 1D-2Dで分けるやり方は計算できなかった。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/morishima/btype.png



**4月19日〜 春休みの課題のやり直し[#m9c70c02]


春休みの課題で行った弾塑性解析は下の図のように降伏した後、水平にならず緩やかなグラフになった。
材料は鋼材(SS400)の1mm×1mm×100mmで、曲げで行った。 

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/morishima/dansoseigraph.png

グラフの示すひずみの値が小さいため、より大きな荷重を与えれば、ひずみの値が大きくなり、グラフが水平になるのではないかと考えたが、荷重を大きくしようとするとエラーが生じた。

asterstudyで、プロットすると下の図のようになるような、応力ひずみの値を入れて計算をしてみた。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/morishima/ouryokuhizumi.png

グラフは下の図のようになった。
後藤さん曰く、曲げではグラフは緩やかになってもおかしくはないらしい。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/morishima/210428.png

曲げではなく、引張で計算してみる。
引張は曲げとは違って、荷重を大きくしてもエラーにはならなかった。
グラフは下の図のようになった。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/morishima/dansosei0517.png

 [#m2fe3393]

*Salome-Meca 11/6(課題) [#w4a8a92b]
ヤング率:6000(N/mm^2)　ポアソン比:0.4　理論値:6.67(mm)
,メッシュ長さ,要素数,先端変位,相対誤差（％）,計算者
,0.5,394121,6.57938,-1.4,君島
,0.7,130916,6.4781,-2.8,君島
,0.8,72101,6.43695,-3.5,髙橋
,0.9,71718,6.43136,-3.6,髙橋
,1.0,72278,6.44302,-3.4,
,1.2,65575,6.408255,-3.9,田村
,1.4,41096,6.316155,-5.2,田村
,1.5,23417,6.120905,-8.2,根本
,1.8,11758,5.7368975,-13.9,根本
,2.0,11817,5.7382525,-13.9,藤原
,4.0,2862,4.9428,-25.9,藤原
,8.0,897,4.0411725,-39.4,森島
,10.0,596,3.4634575,-48.1,森島

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/katamoti.png

*salome-meca 11/13課題 [#s4d57213]
,メッシュ長さ,要素数,先端変位,相対誤差(%),計算者
,0.5,391031,0.341181238095,2.35,君島
,0.7,215780,0.337975375,1.39,君島
,0.8,159468,0.33563,0.69,高橋
,0.9,90071,0.33203,-0.39,高橋
,1.0,61315,0.32997,-1.2,田村
,1.2,58111,0.329956,-1.2,田村
,1.4,47409,0.328156,-1.5,田村
,1.5,42068,0.325074,-2.4,根本
,1.8,24627,0.317161,-4.8,根本
,2.0,12228,0.3005115,-6.9,藤原
,4.0,5077,0.28405475,-13.9,藤原
,8.0,1795,0.2312003333,-30.6,森島
,10,752,0.1612725,-51.6,森島

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/kadai1113g.png

*11/20課題 [#zac82f19]

長さ100mm
,メッシュ長さ,要素数,先端変位,相対誤差(%),計算者
,0.5,391031,0.440015,11.9,君島
,0.7,215780,0.435823,10.8,君島
,0.8,159468,0.4330131,10.1,高橋
,0.9,90071,0.42766,8.72,高橋
,1.0,61315,0.423881,7.77,田村
,1.2,58111,0.423005,7.54,田村
,1.4,47409,0.420309,6.86,田村
,1.5,42068,0.418470375,6.39,根本
,1.8,24627,0.410464142857,4.36,根本
,2.0,12228,0.396314,0.84,藤原
,4.0,5077,0.378695,-3.6,藤原
,8.0,1795,0.342299,-12.7,森島
,10,752,0.298709,-24.0,森島

長さ50mm
,メッシュの長さ,要素数,先端変位,相対誤差(%),計算者
,0.5,215781,0.1253048,74.8,君島
,0.7,109175,0.1172535,63.6,君島
,0.8,75902,0.11527,60.8,高橋
,0.9,71911,0.11413,59.3,高橋
,1.0,58108,0.112659818182,57.2,
,1.2,26945,0.108935,51.99,田村
,1.4,22998,0.107298,49.71,田村
,1.5,17689,0.10375025,44.77,根本
,1.8,14668,0.1021334,42.51,根本
,2.0,13986,0.069684,-2.8,藤原
,4.0,3009,0.048789575,-32.0,藤原
,8.0,967,0.0764429,7.2,森島
,10,558,0.0768385,6.7,森島

*12月4日課題 [#we18e851]

,メッシュ長さ,要素数,先端変位,相対誤差,計算者
,0.8,226647,0.08053,56.9%,高橋
,0.9,127506,0.07678,49.7%,高橋
,1.0,92447,0.05276,2.79%, 
,1.2,88386,0.05264,2.55%,田村
,1.4,78086,0.05261,2.49%,田村
,1.5,70032,0.072549,41.3%,根本
,1.8,34858,0.068375,33.2%,根本
,2,20313,0.063280,23.3%,藤原
,3,18229,0.0489236,-4.68%,君島
,4,8067,0.050046,-2.51%,藤原
,5,4846,0.036772667,-28.3%,君島
,8,3814,0.0270877,-47.2%,森島
,10,1716,0.0217906,-57.5%,森島

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/morishima/1204graph.png
森島の卒論日誌 の履歴の現在との差分(No.12)

森島の卒論日誌の履歴の現在との差分(No.12)
