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大黒屋のCalculiX関係 - *収束性(5点,集成材)

目次

収束性(5点,集成材)

"2cm*2cm*10cm"

たわみの収束性(2cm*2cm*10cm)

たわみδ(m)

分割数(nx.ny/2.nz/10)nx*20*1005*ny*1005*20*nz
13.82414E-044.07445E-04
24.68018E-044.16297E-044.35141E-04
34.72480E-044.35032E-044.48660E-04
44.74400E-044.46627E-044.57106E-04
54.75477E-044.54794E-044.62870E-04
64.60947E-044.66992E-04
74.65774E-044.70032E-04
84.69658E-044.72327E-04
94.72838E-044.74094E-04
104.75477E-044.75477E-04

"2cm*20cm*100cm"

たわみの収束性(2cm*20cm*100cm)

たわみδ(cm)

分割数(nx.ny/2.nz/10)nx*20*1005*ny*1005*20*nz
13.86670E-044.09447E-04
24.79374E-044.20554E-044.37727E-04
34.79656E-044.39330E-044.51683E-04
44.79747E-044.50922E-044.60472E-04
54.79788E-044.59095E-044.66504E-04
64.65251E-044.70835E-04
74.70080E-044.74037E-04
84.73965E-044.76459E-04
94.77147E-044.78326E-04
104.79788E-044.79788E-04

"2cm*2cm*40cm"

たわみの収束性(2cm*2cm*40cm)

たわみδ(m)

分割数(nx.ny/2.nz/10)nx*20*1005*ny*1005*20*nz
19.58186E-037.57345E-03
29.75436E-039.70014E-039.09641E-03
39.76225E-039.73432E-039.45630E-03
49.76523E-039.74855E-039.59379E-03
59.76664E-039.75584E-039.66175E-03
69.76006E-039.70108E-03
79.76272E-039.72638E-03
89.76449E-039.74393E-03
99.76574E-039.75679E-03
109.76664E-039.76664E-03

"2cm*20cm*400cm"

たわみの収束性(2cm*20cm*400cm)

たわみδ(cm)

分割数(nx.ny/2.nz/10)nx*20*1005*ny*1005*20*nz
19.59106E-037.57925E-03
29.77531E-039.70910E-039.10378E-03
39.77544E-039.74325E-039.46412E-03
49.77549E-039.75745E-039.60185E-03
59.77551E-039.76473E-039.66999E-03
69.76894E-039.70947E-03
79.77159E-039.73490E-03
89.77336E-039.75257E-03
99.77460E-039.76555E-03
109.77551E-039.77551E-03

3点載荷と5点載荷の比較

たわみの相対誤差

kの逆算

線形回帰グラフ

報告

5点(h/l=10〜20)3点
正方形576MPa569.8MPa
長方形570MPa566.8MPa
k5点
正方形0.595632MPa
長方形0.529631MPa

5点3点
正方形10.23GPa10.055GPa
長方形10.22GPa10.055MPa

後藤さんへ(追加06/12/28)

でした。
5点3点
正方形242MPa331MPa
長方形237MPa

誤差がかなりあります。

というか5点の方が悪いようです。

線形回帰で

(h/L)^2が大きいほうに引っ張られて、

傾きが大きく出てしまいます。

後藤ちゃちゃ06/12/27

ええと、FEMモデルのGはいくつですか? 絶対的な数値を出されてもそれがどれくらいの大きな相対誤差なのか わかりません。G=0.6GPaぐらいでしたっけ。だとすると-50%以上の誤差ってことでしょうか。

大黒メモ(06/12/27)

Gは0.7GPa=700MPaで解析してます。 ですから、60%以上の誤差ですね。

後藤ちゃちゃ06/12/28

精度の低いtyokuですら、集成材の3点試験のシミュレーションで20%程度の推定誤差なのですが、 精度の高いCalculiXの集成材の3点試験でそれほどの誤差が出るのはなぜでしょう。 E(切片)の推定精度は高いのですか。 縦軸と横軸にはそれぞれ何をプロットして、傾き(の逆数)にどういう係数とパラメータをかけてGを推定したのでしょうか。

大黒メモ(06/12/28)

で、1/E’を求め、y軸に、

x軸には(h/L)^2をプロットして線形回帰です。

今、手元にデータがないのですが、Eもマイナスとかになってました。

で、E(切片)、G(傾き)を逆算しました。

後藤メモ(12/29)

7PL^3/(769E'I)=7PL^3/(768EI)+73PL/(256kGA) でしたっけ? 768I/(7PL^3)を辺々かけて、 1/E'=1/E+768*73I/(7*256kGAL^2) =1/E+219h^2/(7kGL^2) とかそんな感じにならないすか(いま、子供に邪魔されながらなんで計算 間違ってるかも知れませんが)。 28はどこから出てきたのかな。

大黒メモ06/12/30

I=bh^3/12とおけばそうなりませんかね??

後藤メモ(06/12/30)

なるほど、確かにそうなりそうですね。 CalculiXの有効数字が5桁?しかない影響はどうかなあ。 tyokuの結果でGを推定したらどんなもんでしょう。

この式はティモシェンコ梁のたわみと初等梁のたわみを等値した式な訳ですが、 FEMとティモシェンコとの相対誤差がじゅうぶん小さいなら、 ティモシェンコの式から逆算したkが0.6ぐらいに落ち着く範囲のL/hのところで k=0.6を使ってGを推定すれば、それなりにFEMのGと近い値が出そうな気がするのですが。

だいこくめも06/12/30

たしかにその影響はありそうですね。

Eがマイナスってのもおかしいですし、

tyokuの結果は ここ にありますが。

L/hが小さいところでひっぱられるって感じはします。 それを除外してやってみてもいいですかね??

メモ

大黒メモ(06/12/20)

木材の材料定数を使用した。(直交異方性)

荷重=0.0005MN

要素分割は5*20*100

サイズは0.02×0.02×0.4(cm)

ccxtyokum梁理論ティモシェンコ
5.01677E-034.91779E-034.37500E-034.86384E-03

大黒メモ(06/12/19)

鋼材の材料定数を使用。(当方性)

荷重=0.0005MN

要素分割は5*20*100

サイズは0.02×0.02×0.4(cm)

ccxtyokum梁理論ティモシェンコ
2.23288E-42.19804E-42.18750E-042.23313E-04

大黒メモ(06/12/18)

プログラム改造完了(たぶん) いままでのと手計算と比べてみる

大黒メモ(06/12/13)

ckhkata.fを改造してみる。

とりあえず走らせてみて

手計算と比較してみる。

計算速度(弾性)

大黒屋のパソコンでは。。。

nx=40,ny=40,nz=120での計算速度も無理らしい

nx=30,ny=30,nz=120での計算速度も無理らしい

nx=20,ny=30,nz=120での計算速度も無理らしい

nx=20,ny=15,nz=120での計算速度は20分くらい

nx=20,ny=18,nz=120での計算速度は25分くらい

nx=20,ny=19,nz=120での計算速度は30分くらい

nx=20,ny=20,nz=120での計算速度は40分くらい

というか、リブートしてすぐに計算したら、こないだできなかった

nx=20,ny=20,nz=120もOKでした