後藤資料

藤村の卒論日誌 - *卒論日誌 ※忘れないうちに気づいたことは卒論日誌にメモする!

目次

卒論日誌 ※忘れないうちに気づいたことは卒論日誌にメモする!

日付時間帯作業時間内容立会
4/1014:30-16:001.5パソコン練習
4/1114:00-15:001.0パソコン練習
4/1414:30-15:301.0パソコン練習
4/1513:30-15:001.5パソコン練習
4/1614:00-16:002.0パソコン練習
4/1715:00-17:002.0パソコン練習
4/1814:00-17:003.0パソコン練習
4/1914:00-16:302.5パソコン練習
4/2014:30-17:002.5パソコン練習斉藤
4/219:30-11:001.5パソコン練習
4/2114:30-16:302.5プログラミング練習
4/2117:00-19:302.5構造力学
4/2214:30-16:302.5プログラミング練習
4/2314:30-16:302.0パソコン練習
5/517:00-23:006.0構造力学
5/714:00-15:301.5パソコン練習
5/1120:30-22:302.0構造力学
5/1414:00-17:003.0Salome練習+課題(途中まで)
5/1514:30-16:302.0Salome練習(解析は終了)
5/1520:00-23:003.0構造力学
5/1613:30-16:002.5Salome練習(まとめ1)
5/1714:00-15:001.0Salome練習(まとめ2)
5/1916:30-18:001.5グラフ作成、貼付け
5/1923:30-24:301.0構造力学
5/2013:30-15:001.5Salome課題
5/2113:30-16:002.5Salome課題
5/2214:30-16:001.5Salome課題
5/2223:00-24:001.0構造力学
5/2313:30-16:002.5Salome課題
5/2418:00-24:006.0構造力学
5/2614:00-17:003.0Salome課題
5/2713:30-16:303.0Salome課題
6/216:00-18:002.0Tex課題
6/222:00-25:003.0構造力学
6/314:00-16:302.5Tex課題
6/414:00-16:302.5Tex課題
6/515:30-17:001.5Tex課題
6/1316:00-17:001.0Salome課題
7/614:00-17:003.0Tex練習
7/814:00-17:003.0箱型断面の解析
7/1318:30-19:301.0箱型断面の解析
7/1716:00-22:006.03点曲げと半解析
8/2815:00-17:002.0Mentat練習尾山
9/212:30-17:004.5Mentatで接触解析尾山
9/311:00-15:304.5スライド作成
9/413:00-17:304.5Mentatで接触解析&スライド作成尾山
9/1612:00-14:302.5摩擦試験方法の詳細を調べる
9/1813:00-16:003.0Mentatで接触解析尾山
9/2210:30-12:001.5Mentatで接触解析
9/2510:30-12:001.5Mentatで接触解析
9/2514:00-16:002.0Mentatで接触解析
9/2910:30-12:302.0Mentatで接触解析
9/2915:00-19:004.0Mentatで接触解析尾山
9/3010:30-12:302.0Mentatで接触解析
9/3015:00-19:304.5Mentatで接触解析尾山
10/110:30-12:302.0Mentatで接触解析
10/114:00-17:003.0Mentatで接触解析尾山
10/210:30-12:302.0スライド作成&後藤さんに質問
10/214:00-24:3010.0Mentatで接触解析&スライド作成尾山
10/614:00-15:001.0摩擦試験の文献を読む
10/714:00-18:004.0摩擦試験の文献を読む&Mentatで接触解析&荷重と水平変位の関係を調べる尾山
10/814:00-20:006.0摩擦係数について調べる→静止摩擦係数尾山・斉藤
10/912:00-20:008.0摩擦試験の水平変位についてMentatで接触解析&グラフの作成尾山・斉藤
10/1513:30-18:305.0摩擦試験をMentatで解析→力をプレストレスにすれば上手くいく感じ・・・尾山
10/1610:00-12:00 13:30-15:003.5摩擦試験をMentatで解析&結果をグラフにまとめる尾山
10/2013:30-18:004.5Mentatで鉄の引張試験 ※午前中に研究室の模様替えをする尾山・斉藤・坪井
10/2110:00-11:301.5Mentatで鉄の引張試験 ※その後、3年生が使うパソコンの準備斉藤・坪井
10/2214:00-19:005.0Mentatで鉄の引張試験 ※やりながら坪井に引張試験のやり方を教わる尾山・坪井
10/2310:00-12:00 13:00-17:006.0Memtatで鉄の引張試験 弾塑性解析(失敗?) 坪井から引張試験の方法を教わる坪井
10/2710:30-12:00 14:00-17:005.5Mentatで弾塑性解析→とりあえずいったかな尾山
10/2810:00-12:30 14:00-18:307.0Mentatで弾塑性解析尾山
10/2910:00-11:00 14:30-17:003.5Mentatで弾塑性解析尾山・斉藤
10/3113:00-16:003.0森吉で木橋見学尾山・斉藤・石坂
11/413:00-16:003.0Mentatで弾塑性解析
11/514:00-16:002.0Mentatで弾塑性解析
11/610:00-12:00 13:30-17:005.5Mentatで弾塑性解析・グラフの作成尾山
11/1010:00-12:00 13:00-17:006.0Mentatで弾塑性解析 降伏後の傾きを調べる グラフ作成尾山
11/1110:00-12:00 13:30-16:004.5Mentatで弾塑性解析 降伏後の傾きを調べる グラフの作成尾山
11/1210:30-12:30 13:30-15:304.0Mentatで弾塑性解析 降伏後の傾きを調べる グラフの作成
11/1310:30-12:30 14:00-18:006.0Mentatで弾塑性解析 降伏後の傾きを調べる グラフの作成 後藤さんと今後の方針の確認尾山
11/1713:30-18:004.5Mentatで摩擦係数を与えたときの水平変位の再確認 Mentatでの応力の表示方法を調べる尾山
11/1810:30-12:00 13:30-18:006.0Mentatで摩擦係数を与えたときの水平変位の再確認 Mentatで応力の解析尾山
11/1910:00-12:00 14:00-22:3010.5Mentatで摩擦係数を与えたときの水平変位の再確認 Mentatで応力の解析 応力と変位の関係のグラフの作成尾山・斉藤
11/2010:30-12:30 14:30-18:306.0Mentatで応力の解析 応力と変位の関係のグラフの作成尾山
11/2513:30-19:006.5挟んだモデルの作成尾山
11/269:30-12:00 13:30-22:0012.0挟んだモデルの解析と接触解析尾山
11/2710:30-12:00 13:30-19:007.0挟んだモデルの解析 グラフの作成尾山
11/2810:30-20:009.5挟んだモデルの解析 接触解析 グラフの作成尾山
12/110:00-12:00 13:30-20:008.5挟んだモデルの解析尾山・斉藤
12/210:30-12:30 13:30-19:007.5挟んだモデルの解析尾山
12/310:30-23:0012.5挟んだモデルの解析 条件を変えての弾塑性解析 坪井の実験の手伝い尾山・斉藤・坪井
12/411:00-23:0012.0弾塑性解析尾山
12/514:30-19:004.5弾塑性解析尾山
12/810:30-19:008.5弾塑性解析 グラフ作成尾山
12/910:30-11:3013.0弾塑性解析 グラフ作成 挟んだモデルの解析尾山
12/1011:00-21:0010.0挟んだモデルの解析 後藤さんに質問尾山
12/1110:00-20:0010.0挟まないでの解析 後藤さんに質問 土木学会・支部発表の申込尾山・斉藤・河原
12/1210:00-20:3010.5挟んだモデルの解析 支部発表の手続き尾山・斉藤・河原・大竹
12/1510:00-19:009.0挟んだモデルの解析 スライド作成尾山
12/1610:00-20:3010.5荷重をかける位置を変えたときの弾塑性解析 支部発表の手続き 後藤さんに質問尾山・河原・大竹
12/1711:00-20:009.0Mises応力、相当応力の解析 後藤さんに質問尾山
12/1811:00-25:0014.0Mises応力の解析 相当応力の解析 スライド作成尾山
12/2014:00-17:003.0スライド作成
1/711:00-15:304.5硬い材料を挟んだ場合の解析
1/914:30-16:302.0木材の引張試験尾山
1/1313:00-19:306.5概要作成尾山
1/1411:00-18:307.5概要作成尾山
1/1513:00-24:0011.0ヤング率を小さくした場合の解析 概要作成 スライド作成尾山
1/1914:00-21:307.5概要作成 接触解析 オンサイト木橋に降伏点を与えた材料を挟んだモデルの解析尾山・斉藤
1/209:30-19:3010.0概要作成 接触解析 オンサイト木橋に降伏点を与えた材料を挟んだ場合の解析尾山
1/2110:00-20:0010.0概要作成 スライド作成尾山・斉藤
1/2210:00-23:3013.0概要作成 スライド作成 3D組の実験の手伝い尾山・坪井
1/2311:00-17:004.0概要作成尾山
1/2613:00-20:007.0概要作成 東北支部に概要提出 スライド作成尾山
1/2711:00-19:308.5卒論本体作成 スライド作成 発表練習尾山・後藤さん
1/2814:00-19:305.5卒論本体作成尾山
1/2911:00-20:009.0卒論本体作成尾山
1/3011:00-20:009.0発表練習 卒論本体作成尾山・坪井
2/114:00-22:008.0発表練習
2/214:00-22:008.0卒論本体作成 発表練習

合計作業時間(h)
583.5

東北支部発表

卒業論文発表会・東北支部技術発表会メモ

今後の方針

次のゼミまでやること(ゼミは毎週金曜日)

荷重と変位の関係

荷重(N)変位(m)
0.1N7.737714416E-13
0.2N1.46830883E-12
0.3N2.20246325E-12
0.4N2.93661766E-12
0.5N3.67077208E-12
0.6N4.4049265E-12
0.7N5.13908091E-12
0.8N5.87323533E-12
0.9N6.60738974E-12
1.0N2.182469255E-10
1.1N0.0850635
 →1.1Nで動き始める

鉄の引張試験(とりあえず練習として弾塑性とかの条件を無視して・・・)

とりあえず同じ分割数で荷重を100Nずつ増やした時の引張試験

荷重(N)伸び(m)ひずみ(m)応力(N/m^2)ヤング率(GPa)
1004.797E-84.797E-810000208.4
2009.593E-89.593E-820000208.4
3001.439E-71.439E-730000208.4
4001.919E-71.919E-740000208.4
5002.398E-72.398E-750000208.5
6002.878E-72.878E-760000208.4
7003.358E-73.358E-770000208.4
8003.837E-73.837E-780000208.5
9004.317E-74.317E-790000208.5
10004.797E-74.797E-7100000208.5
11005.276E-75.276E-7110000208.5
12005.756E-75.756E-7120000208.5
13006.236E-76.236E-7130000208.5
14006.715E-76.715E-7140000208.5
15007.195E-77.195E-7150000208.5
16007.675E-77.675E-7160000208.5
17008.154E-78.154E-7170000208.5
18008.634E-78.634E-7180000208.5
19009.114E-79.114E-7190000208.5
20009.593E-79.593E-7200000208.5

次に荷重を変えずに分割数のみを変えたときの引張試験

分割数伸び(m)ひずみ(m)ヤング率(GPa)
84.810E-84.810E-8207.9
164.828E-84.828E-8207.1
204.831E-84.831E-8206.9
224.832E-84.832E-8206.9

鉄の引張試験(弾塑性解析)

とりあえず1MN〜3MNまで1MNずつ増やし、3MN〜4MNまで0.1MNずつ増やしたときの弾塑性解析

荷重(MN)伸び(m)ひずみ(m)ヤング率(GPa)相対誤差(%)
1.04.836E-44.836E-4206.70.340
2.09.671E-49.671E-4206.80.388
3.01.451E-31.451E-3206.70.340
3.51.692E-31.692E-3206.80.388
3.61.741E-31.741E-3206.70.340
3.71.789E-31.789E-3206.80.388
3.81.838E-31.838E-3206.70.340
3.91.897E-31.897E-3205.50.243
4.03.658E-33.658E-3 ※ここから線形の関係が成立しない109.346.94

 →これだと、bilinearモデルに想定するのか・・・

次に3.9MN〜4.0MNまで0.01MNずつ増やしたときの弾塑性解析

荷重(MN)伸び(m)ひずみ(m)ヤング率(GPa)相対誤差(%)
1.04.836E-44.836E-4206.70.340
2.09.671E-49.671E-4206.80.388
3.01.451E-31.451E-3206.70.340
3.51.692E-31.692E-3206.80.388
3.61.741E-31.741E-3206.70.340
3.71.789E-31.789E-3206.80.388
3.81.838E-31.838E-3206.70.340
3.91.897E-31.897E-3205.50.243
3.911.906E-31.906E-3205.10.436
3.921.900E-31.900E-3206.30.146
3.931.906E-31.906E-3206.10.0485
3.941.914E-31.914E-3205.60.194
3.951.923E-31.923E-3205.40.291
3.961.915E-31.915E-3206.80.388
3.971.949E-31.949E-3203.61.16
3.981.954E-31.954E-3203.71.12
3.991.989E-31.989E-3200.62.62
3.999993.623E-33.623E-3110.4
4.03.658E-33.658E-3 ※ここから線形の関係が成立しない109.346.94

 →降伏点近くはほとんど変化しない

4.0MN以上の荷重をかけた時

荷重(MN)伸び(m)ひずみ(m)
4.03.658E-33.658E-3
4.17.122E-17.122E-1
4.21.4231.423
4.32.1382.138
4.42.8532.853
4.53.5693.569

 →降伏後は比例関係になっている

引張降伏応力とせん断降伏応力

鋼と鋼の場合

荷重(N)変位(m)せん断応力$\tau_{xz}$ひずみ
0.1N5.016E-136.076E-62.960E-11
0.2N1.003E-121.214E-55.893E-11
0.3N1.505E-121.821E-58.840E-11
0.4N1.999E-122.428E-51.179E-10
0.5N2.508E-123.035E-51.473E-10
0.6N3.279E-123.453E-51.676E-10
0.7N4.872E-124.175E-52.026E-10
0.8N6.762E-124.961E-52.408E-10
0.9N8.932E-125.804E-52.817E-10
1.0N1.240E-106.198E-53.009E-10
1.1N4.074E-101.083E-45.257E-10
1.2N6.143E-101.302E-46.320E-10
1.3N5.000E-98.791E-54E-9
1.31N5.000E-98.742E-54E-9

木と鋼の場合

荷重(N)変位(m)せん断応力$\tau_{xz}$ひずみ
0.1N7.738E-136.093E-61.105E-6
0.2N1.468E-121.219E-52.031E-6
0.3N2.202E-121.828E-53.046E-6
0.4N2.937E-122.437E-54.061E-6
0.5N3.671E-123.047E-55.078E-6
0.6N4.405E-123.656E-56.093E-6
0.7N5.139E-124.265E-57.108E-6
0.8N5.873E-124.875E-58.125E-6
0.9N6.607E-125.484E-59.14E-6
1.0N2.182E-106.192E-51.032E-5
1.1N0.08515.716E-59.526E-6

応力(MPa)変位(m)鋼材と木材のズレ(m)せん断応力σzx(MPa)Von Mises応力相当塑性ひずみ
0.51.577E-0800.2560.9540430
0.61.893E-0800.3070.99589880
0.72.208E-0800.3581.043550
0.82.523E-0800.4091.096240
0.92.839E-0800.4611.153370
1.03.074E-063.044E-060.5011.196590
1.11.573E-051.570E-050.5191.228520

鋼と木の場合

荷重(N)変位(m)せん断応力$\tau_{xz}$ひずみ
0.1N1.205E-107.944E-63.8E-8
0.2N2.409E-101.580E-57.6E-8
0.3N3.614E-102.383E-51.15E-7
0.4N4.819E-103.178E-51.54E-7
0.5N6.023E-103.972E-51.92E-7
0.6N7.228E-104.767E-52.31E-7
0.7N8.506E-105.434E-52.63E-7
0.8N1.0E-96.260E-53.03E-7
0.9N1.0E-97.051E-53.42E-7
1.0N9.0E-98.418E-54.08E-7
1.01N1.5E-89.596E-54.65E-7
1.02N1.5E-88.578E-54.16E-7
1.03N1.8E-88.872E-54.3E-7
1.04N2.3E-89.108E-54.42E-7
1.05N2.8E-89.332E-54.53E-7

間に摩擦係数の代わりになる材料を挟んだ場合の変位

分割数128の場合

荷重(N)節点番号30762での変位(m)
0.13.9814E-13
0.27.96281E-13
0.31.19442E-12
0.41.59256E-12
0.51.99221E-12
0.62.39171E-12
0.72.79377E-12
0.83.2E-12
 →0.9Nあたりから解析ができなくなった。

分割数16の場合

分割数128では途中から解析が不可能になったので分割数を少なくしてみた。

荷重節点番号1184での変位(m)
00
0.13.93612E-13
0.27.87224E-13
0.31.18084E-12
0.41.57472E-12
0.51.9715E-12
0.62.37079E-12
0.72.77595E-12
0.83.21053E-12
0.93.72077E-12
1.03.85327E-12
1.13.86749E-12
1.23.93149E-12
1.33.924E-12

 →1.2Nが限界

分割数8の場合

分割数16でも1.2Nで限界だった。さらに分割数を少なくしてみる。
荷重(N)節点番号624での変位(m)
0.13.541E-13
0.27.081E-13
0.31.062E-12
0.41.416E-12
0.51.770E-12
0.62.152E-12
0.72.532E-12
0.82.933E-12
0.93.132E-12
1.03.603E-12
1.13.999E-12
1.24.378E-12
1.34.769E-12
1.45.153E-12
1.55.533E-12
1.65.953E-12
1.76.336E-12
1.86.720E-12
1.97.101E-12
2.07.482E-12
3.01.127E-11
4.01.504E-11
5.01.881E-11
 →動いた

 →やっぱり比例関係・・・

分割数8の場合

鋼材を挟んでみると・・・

荷重(N)節点番号624での変位(m)
0.13.273E-13
0.26.546E-13
0.39.807E-13
0.41.294E-12
0.51.595E-12
0.61.976E-12

接触解析の場合

分割数128の場合

荷重(N)変位(m)鋼材と木材のズレ(m)せん断応力${\sigma_{zx}}$(MPa)
0.51.971E-1203.199E-05
0.62.366E-1203.839E-05
0.72.760E-1204.479E-05
0.83.154E-1205.118E-05
0.93.549E-1205.759E-05
1.02.484E-102.446E-106.328E-05
1.11.717E-091.713E-096.571E-05

分割数16の場合

荷重(N)変位せん断応力$\sigma_{zx}$(MPa)
0.106.357E-6
0.201.271E-5
0.301.907E-5
0.402.543E-5
0.503.181E-5
0.603.818E-5
0.704.445E-5
0.805.092E-5
0.905.730E-5
0.9105.793E-5
0.9205.856E-5
0.9305.920E-5
0.9405.984E-5
0.9506.048E-5
0.9606.115E-5
0.979.495152E-116.171E-5
0.983.3654032E-106.166E-5
0.991.41E-74.805E-5
1.02.39E-74.450E-5
1.10.003577970.000125

摩擦試験モデルと挟んだモデルについて

弾塑性解析(POWER LOWにした時)

応力(MPa)変位(m)ひずみヤング率(GPa)
1004.836E-44.836E-4206.8
2009.671E-49.671E-4206.8
2351.151E-41.151E-4204.1
2509.251E-19.251E-1
3004.5024.502
3508.0798.079
40011.6611.66

応力(MPa)変位(m)ひずみヤング率(GPa)
1004.836E-44.836E-4206.8
2009.671E-49.671E-4206.8
2351.138E-31.138E-3206.5
2507.106E-17.106E-1
3004.2284.228
3507.8647.864
40011.4411.44

応力(MPa)変位(m)ひずみヤング率(GPa)
1004.836E-44.836E-4206.8
2009.671E-49.671E-4206.8
2351.137E-31.137E-3206.6
2507.106E-17.106E-1
3004.2284.228
3507.8647.864
40011.4411.44

応力(MPa)変位(m)ひずみヤング率(GPa)
1004.836E-44.836E-4206.8
2009.671E-49.671E-4206.8
2351.137E-31.137E-3206.6
2507.106E-17.106E-1
3002.4992.449
3507.8647.864
40011.4411.44

応力(MPa)変位(m)ひずみヤング率(GPa)
1004.836E-44.836E-4206.8
2009.671E-49.671E-4206.8
2351.157E-31.157E-3206.6
2507.106E-17.106E-1
3002.4992.449
3507.8647.864
40011.4411.44

TABLE機能を用いた弾塑性解析

傾き2とした場合

応力(MPa)塑性ひずみ
2350
235.15.05705E-2
235.21.005705E-1
235.31.505705E-1
235.42.005705E-1
235.52.505705E-1

応力(MPa)変位(m)ひずみ
1004.836E-44.836E-4
2009.671E-49.671E-4
2352.083E-32.083E-3
235.16.229E-36.229E-3
235.21.258E-21.258E-2
235.31.856E-21.856E-2
235.42.433E-22.433E-2
235.53.015E-23.015E-2

傾き20とした場合

応力(MPa)塑性ひずみ
2350
235.15.05705E-3
235.21.005705E-2
235.31.505705E-2
235.42.005705E-2
235.52.505705E-2

応力(MPa)変位(m)ひずみ
1004.836E-44.836E-4
2009.671E-49.671E-4
2351.316E-31.775E-3
235.13.829E-33.829E-3
235.26.453E-36.453E-3
235.38.930E-38.930E-3
235.41.143E-21.143E-2
235.51.394E-21.394E-2

傾き200とした場合

応力(MPa)塑性ひずみ
2350
235.15.05705E-4
235.21.005705E-3
235.31.505705E-3
235.42.005705E-3
235.52.505705E-3

応力(MPa)変位(m)ひずみ
1004.836E-44.836E-4
2009.671E-49.671E-4
2351.316E-31.316E-3
235.11.738E-31.738E-3
235.22.119E-32.119E-3
235.32.508E-32.508E-3
235.42.902E-32.902E-3
235.53.298E-33.298E-3

傾き2000とした場合

応力(MPa)塑性ひずみ
2350
235.15.05705E-5
235.21.005705E-4
235.31.505705E-4
235.42.005705E-4
235.52.505705E-4

応力(MPa)変位(m)ひずみ
1004.836E-44.836E-4
2009.671E-49.871E-4
2351.183E-31.183E-3
235.11.225E-31.225E-3
235.21.270E-31.270E-3
235.31.315E-31.315E-3
235.41.361E-31.361E-3
235.51.406E-31.406E-3

傾き20000とした場合

応力(MPa)塑性ひずみ
2350
235.15.05705E-6
235.21.005705E-5
235.31.505705E-5
235.42.005705E-5
235.52.505705E-5

応力(MPa)変位(m)ひずみ
1004.836E-44.836E-4
2009.671E-49.671E-4
2351.151E-31.151E-3
235.11.150E-31.150E-3
235.21.155E-31.155E-3
235.31.160E-31.160E-3
235.41.170E-31.165E-3
235.51.170E-31.170E-3

まとめ

弾塑性材料を挟んだ場合の水平変位

弾塑性材料(挟んだ材料)

ヤング率206MPaの場合

応力(MPa)先端の点(1)での変位(m)真ん中の点(2204)での変位(m)後ろの点(6236)での変位(m)
2353.11384E-43.00343E-42.89997E-4
2403.18009E-43.06733E-42.96139E-4
2503.31259E-43.19513E-43.08478E-4
2603.4451E-43.32294E-43.20817E-4
2705.19406E-35.23197E-35.27268E-3

応力(MPa)先端の点(1)での変位(m)真ん中の点(2204)での変位(m)後ろの点(6236)での変位(m)
2353.34033E-43.22853E-43.12506E-4
2403.4114E-43.29722E-43.19155E-4
2503.55354E-43.4346E-43.32453E-4
2603.70568E-43.57199E-43.45751E-4

応力(MPa)先端の点(1)での変位(m)真ん中の点(2204)での変位(m)後ろの点(6236)での変位(m)
2353.11384E-43.00343E-42.8997E-4
2403.18009E-43.06733E-42.96139E-4
2503.331259E-43.19513E-43.08478E-4
2603.4451E-43.32294E-43.20817E-4
2703.5776E-43.45075E-43.33156E-4

ヤング率20MPaにした時

応力(MPa)先端の点(1)での変位(m)真ん中の点(2204)での変位(m)後ろの点(6236)での変位(m)
2353.07785E-33.06637E-33.05518E-3
2403.14333E-33.13161E-33.12019E-3
2503.27431E-33.26209E-33.25019E-3
2603.40528E-33.39258E-33.3802E-3
2703.53625E-33.52306E-33.51021E-3
2803.66722E-33.65354E-33.64022E-3
2903.79819E-33.78403E-33.777022E-3
3003.92917E-33.91451E-33.90023E-3

挟まないモデル

横方向に一様に荷重をかけた場合 その1

$\bar{\sigma}=\sqrt{\frac{3}{2}}\sqrt{S_{xx}^2+S_{yy}^2+S_{zz}^2+2(S_{xy}^2+S_{yz}^2+S_{zx}^2)}$

$S_{xx}=\sigma_{xx}-\sigma_{m}$ $S_{yy}=\sigma_{yy}-\sigma_{m}$ $S_{zz}=\sigma_{zz}-\sigma_{m}$ $S_{xy}=\sigma_{xy}$ $S_{yz}=\sigma_{yz}$ $S_{zx}=\sigma_{zx}$

$\sigma_{m}=\frac{1}{3}(\sigma_{xx}+\sigma_{yy}+\sigma_{zz})$

全面に荷重をかけた場合

真ん中の点(0.1m,0.04m,0.001m)

荷重(N)$\sigma_{Mises}$相当応力$\sigma_{xx}$$\sigma_{yy}$$\sigma_{zz}$$\tau_{xy}$$\tau_{yz}$$\tau_{zx}$変位(m)
10000.08602580.08601606700001.34224E-180.049661406.29E-10
50000.4301290.43008033905.18696E-158.10463E-17000.2483073.14584E-9
100000.8602580.86016067901.037E-141.620E-1603.13985E-180.4966146.29167E-9
150001.290391.29024102001.29674E-1502.148E-170.7449219.4375E-9
200001.720521.72032135900001.514E-170.9932281.25833E-8
250002.150642.1503930398.299E-1406.4837E-1604.29518E-171.241531.573E-8
260002.236672.23642400300002.269E-171.29121.63583E-8
290002.494752.49446493200002.269E-171.440181.82458E-8
300002.580772.58047857500008.347E-171.489841.8875E-8

端の点(0.2m,0m,0.001m)

荷重(N)$\sigma_{Mises}$相当応力$\bar{\sigma}$$\sigma_{xx}$$\sigma_{yy}$$\sigma_{zz}$$\tau_{xy}$$\tau_{yz}$$\tau_{zx}$変位(m)
10000.7014450.71340960160.5444470.085576-0.079059-0.01290.002760.2555.232-9
100007.014457.128102925.444470.855756-0.79059-0.1291210.02755582.545345.232E-8
1500010.521710.6921510988.16671.28363-1.18589-0.1936810.04133373.8187.84864E-8
2000012.293512.5402989099.965162.07722-1.06716-0.2008250.04647434.480411.08583E-7
2500011.199511.428680988.535473.6565-0.334745-0.0348780.02110374.87861.75359E-7
300001010.2181375134.516153.26422-1.53686-0.118612-0.007612434.957814.65926E-7

端に荷重をかけない場合

応力が大きい点(8082)

荷重(N)$\sigma_{Mises}$相当応力$\bar{\sigma}$$\sigma_{xx}$$\sigma_{yy}$$\sigma_{zz}$$\tau_{xy}$$\tau_{yz}$$\tau_{zx}$変位(m)
10000.3294440.43778551-0.350768-0.05354910.0289440.00173891-0.0004816590.0225921-6.05511E-10
50001.647222.188877546-1.75384-0.2677450.144720.00169455-0.00240830.11296-3.02755E-9
100003.294444.277855102-3.50768-0.5354910.289440.0173891-0.00481650.225921-6.05511E-9
150004.941666.566782584-5.26152-0.8032360.4341610.0260837-0.007224890.338881-9.08266E-9
200006.588888.755709782-7.01536-1.070980.5788810.0347782-0.00963310.451841-1.21102E-8
250008.2360910.94463824-8.7692-1.338730.7236010.0434728-0.01204150.564802-1.51378E-8
300009.8833113.13351663-10.523-1.606470.8683210.0521673-0.01444980.677762-1.81653E-8
3500012.530515.32143528-12.276-1.874221.013040.0608619-0.01685810.790722-2.11929E-8

真ん中の点

荷重(N)$\sigma_{Mises}$相当応力$\bar{\sigma}$$\sigma_{xx}$$\sigma_{yy}$$\sigma_{zz}$$\tau_{xy}$$\tau_{yz}$$\tau_{zx}$変位(m)
10000.1395470.139524532000000.08056031.0134E-9
50000.6977340.697673529000000.4028025.06701E-9
100001.395471.395345327000000.8056031.0134E-8
150002.09322.093010196000001.20841.5201E-8
200002.790942.790697582000001.611212.0268E-8
250003.488673.488367647000002.014012.5335E-8
300004.18644.186037712000002.416813.0402E-8
350004.884144.883707778000002.819613.54691E-8
500006.977346.976735294000004.028025.06701E-8
600008.379738.378986307000004.837616.08377E-8

横方向に一様に荷重をかけた場合 その2

応力(MPa)荷重(MN)変位(m)
1005.773502691.323E-4
1508.6602540381.984E-4
1609.2376043072.210E-4
1709.8149545762.494E-4
18010.392304852.943E-4
19010.96955113.678E-4
20011.547005389.527E-4

側面に硬い材料を挟めた場合

応力(MPa)変位(m)
1005.782E-5
2001.157E-4
2351.317E-4
3002.303E-4
5002.891E-4
10005.782E-4

等方性でヤング率を木材のヤング率にした場合の引張試験

応力(MPa)変位(m)ヤング率(GPa)
11.661E-46.02
58.307E-46.02
91.496E-36.02
104.711E-32.12
10.013.367E-10.0297
10.027.141E-10.0140
10.031.0880.00922

間に載せている材料と同じヤング率の材料を挟んだ場合

応力(MPa)変位(m)
12.968E-5
51.495E-4
61.804E-4
72.116E-4
82.452E-4
8.12.487E-4
8.22.523E-4
8.32.559E-4
8.42.595E-4
8.52.630E-4
8.62.665E-4

接触解析

木と鋼材の接触解析

応力(MPa)変位(m)
0.70
0.750
0.760
0.772.41E-7
0.783.5559E-6

摩擦試験に基づいた接触解析

荷重(N)変位(m)
0.10
0.50
0.90
0.910
0.920
0.930
0.940
0.950
0.960
0.970
0.982.4222039E-10
0.993.8789757E-10
1.05.2208019E-10

オンサイト木橋に降伏点を与えた材料を挟んだ場合

プレストレスがない場合

$\sigma_{zx}=0$,$\sigma_{y}=\bar{\sigma}$となる。

∴$\bar{\sigma}=\sqrt{\frac{3}{2}}\sqrt{2\sigma_{zx}^2}=\sqrt{3}\sigma_{zx}$

※$\sigma_{zx}=\frac{S}{A}$

幅(m)変位(m)
00.00593122
0.00450.00595046
0.0090.00596992
0.00950.00599278
0.010.00599186
0.070.00633373
0.130.00678022
0.13050.0067855
0.1310.00678709
0.1910.0071762
0.2510.00753936
0.25150.00754372
0.2520.00754454
0.3120.00777123
0.3720.00798269
0.37250.0079854
0.3730.00798457
0.4330.00799928
0.4930.00798457
0.49350.0079854
0.4940.00798269
0.5540.00777123
0.6140.00754454
0.61450.00754372
0.6150.00753936
0.6750.0071462
0.7350.00678709
0.73550.0067855
0.7360.00678022
0.7960.00633373
0.8560.00599186
0.85650.00599278
0.8570.00596992
0.86150.00595046
0.8660.00593122

プレストレスがある場合

$\sigma_{zz}=\sigma_{PC}$ ※$\sigma_{PC}$:プレストレス(応力に直したもの)

$\sigma_{zx}=\frac{S}{A}$

$\bar{\sigma}=\sqrt{\frac{3}{2}(\sigma_{zz}^2+2\sigma_{zx}^2)}$

$\sigma_{y}=\bar{\sigma}$

∴$\sigma_{y}=\bar{\sigma}=\sqrt{\frac{3}{2}(\sigma_{zz}^2+2\sigma_{zx}^2)}$

幅(m)変位(m)
00.00592731
0.00450.00594664
0.0090.00596622
0.00950.00598644
0.010.00598621
0.070.00633283
0.130.00677894
0.13050.00678485
0.1310.00678582
0.1910.00714519
0.2510.00753791
0.25150.00754288
0.2520.00754308
0.3120.00777023
0.3720.0079812
0.37250.00798381
0.3730.00798308
0.4330.00799833
0.4930.00798308
0.49350.0079381
0.4940.0079812
0.5540.00777023
0.6140.00754308
0.61450.00754218
0.6150.00753791
0.6750.00714519
0.7350.00678582
0.73550.00678415
0.7360.00677894
0.7960.00633283
0.8560.00598621
0.85650.00598644
0.8570.00596622
0.86150.00594664
0.8660.00592731

弾塑性解析の基礎

inpファイルをmentatにインポートする方法

scp 〜.inp kisoken@quartet.gipc.akita-u.ac.jp:ファイル名

Mentatメモ

タイピング

日付タイム
4/217.44

卒論テーマ

木橋(応急橋)をやりたい。

Salome課題(たわみvを解析)

・縦(x方向);200mm=0.2m

・横(y方向);800mm=0.8m

・高さ(z方向);2000mm=2m

・ヤング率;6GPa

・ポアソン比;0.3

・せん断補正係数;5/6

・せん断弾性係数;2.31GPa

v(理論値)=0.0589m

Nolength節点数第1要素数第2要素数第3要素数v(解析結果)[m]相対誤差(実験値-理論値/理論値)[%]備考欄
1216.333196663125980.0523-10.06初期値
21804107664813100.0530-9.80
31506828896024680.0560-4.69
4130807100114429030.0562-4.30
5100915120132432530.0561-4.52
67032451763832132840.0573-2.48
75043882405320177710.0573-2.48
82031215600226001498520.0577-1.80この値が限界

※縦軸:相対誤差 横軸:節点数

●考察

・ 理論値で求めたたわみをもとにSalomeで解析を行った。初期値(length216.333)で解析を 行うと、相対誤差が-10.06%と大きな誤差が出た。

・ あまりにも誤差が大きくなったので、lengthを180まで落とし、その後、30ずつ落とし、  メッシュを細かくしていき解析を行なっていった。length150あたりから、誤差が小さくなっ ていった。

・ さらにメッシュを細かくしていき、length20で、相対誤差が-1.80%になった。誤差がかな り小さくなった。

・ かなり近くなったので、さらにメッシュを細かくして、解析をしようと試みたが、パソコ ンの計算能力が追いつかず、フリーズしてしまったため、ここで断念した。

・ メッシュを細かくし、解析することにより、誤差を1%台まで縮小できた。

・ 断面を変えたり、材料を変えたりし、解析しながら、たわみ、精度を解析していく必要が あると考えられる。

Salome課題(直方体要素でvを解析)

・縦(x方向);200mm=0.2m

・横(y方向);200mm=0.2m

・高さ(z方向);2000mm=2m

・ヤング率;6GPa

・ポアソン比;0.3

・せん断補正係数;5/6

・せん断弾性係数;2.31GPa

v(理論値)=0.000336m

NoNumber of Segments(分割数)節点数第1要素数第2要素数第3要素数v(解析結果)[m]相対誤差(実験値-理論値/理論値)[%]備考欄
1154096180135033750.000282-16.1初期値
2209261240240080000.000301-10.1
325175763003750156250.000313-7.14
430297913605400270000.000319-5.05
535466564207350428750.000332-4.12
6406898214809600640000.000325-3.27

※縦軸:相対誤差 横軸:分割数

Salome課題(直方体要素でvを解析)

・縦(x方向);500mm=0.5m

・横(y方向);500mm=0.5m

・高さ(z方向);1000mm=1m

・ヤング率;6GPa

・ポアソン比;0.3

・せん断補正係数;5/6

・せん断弾性係数;2.31GPa

v(理論値)=1.274E-06m

NoNumber of Segments(分割数)節点数第1要素数第2要素数第3要素数v(解析結果)[m]相対誤差(実験値-理論値/理論値)[%]備考欄
1154096180135033751.227E-06-3.69初期値
2209261240240080001.228E-06-3.61
325175763003750156251.230E-06-3.46
430297913605400270001.233E-06-3.21
535466564207350428751.234E-06-3.14
640689214809600640001.235E-06-3.06

※縦軸:相対誤差 横軸:分割数

Salome課題(mokuzai.f90でvを解析)

・縦(x方向);200mm=0.2m

・横(y方向);200mm=0.2m

・高さ(z方向);2000mm=2m

・ヤング率;6GPa

・ポアソン比;0.3

・せん断補正係数;5/6

・せん断弾性係数;2.31GPa

v(理論値)=3.48E-04m

NoNumber of Segments(分割数)節点数第1要素数第2要素数第3要素数v(解析結果)[m]相対誤差(実験値-理論値/理論値)[%]備考欄
1154096180135033753.38E-04-2.87初期値
2209261240240080003.42E-04-1.72
325175763003750156253.44E-04-1.14
430297913605400270003.45E-04-0.862
535466564207350428753.46E-04-0.575
6406898214809600640003.46E-04-0.575

※縦軸:相対誤差 横軸:分割数

Salome課題(mokuzai.f90でvを解析)

・縦(x方向);500mm=0.5m

・横(y方向);500mm=0.5m

・高さ(z方向);1000mm=1m

・ヤング率;6GPa

・ポアソン比;0.3

・せん断補正係数;5/6

・せん断弾性係数;2.31GPa

v(理論値)=2.27E-06m

NoNumber of Segments(分割数)節点数第1要素数第2要素数第3要素数v(解析結果)[m]相対誤差(実験値-理論値/理論値)[%]備考欄
1154096180135033752.27-060.442初期値
2209261240240080002.27E-060.442
325175763003750156252.27E-060.442
430297913605400270002.27E-060.442
535466564207350428752.27E-060.442
640689214809600640002.27E-060.442

Salome課題(材料が2つ)

●鋼材(両端)

・縦(x方向);1mm=${1\times10^{-3}}$m

・横(y方向);30mm=${30\times10^{-3}}$m

・高さ(z方向);1000mm=${30\times10^{-3}}$m

●木材(中央)

・縦(x方向);10mm=${10\times10^{-3}}$m

・横(y方向);30mm=${30\times10^{-3}}$m

・高さ(z方向);1000mm=${30\times10^{-3}}$m

Nolength節点数第1要素数第2要素数第3要素数v(解析結果)[m]相対誤差(実験値-理論値/理論値)[%]備考欄
14.409086021329002389${2.82\times10^{-7}}$
23152218422526658${2.88\times10^{-7}}$

箱型断面の解析(木材と鋼材)

Nolength節点数第1要素数第2要素数第3要素数v(解析結果)[m]
1316.0094561727361627${1.72\times10^{-6}}$
225068220811202378${2.41\times10^{-6}}$
3200132525622964447${6.71\times10^{-6}}$
4150165332828045942${7.73\times10^{-6}}$
51005195488760819969${9.03\times10^{-6}}$
650133029521828853151${1.10\times10^{-5}}$

3点曲げと半解析

木材と鋼材のみの棒を解析
解析値理論値(ティモシェンコの式)相対誤差
${7.69\times10^{-6}}$${9.64\times10^{-6}}$-20.2%

解析値理論値(ティモシェンコの式)相対誤差
${2.46\times10^{-7}}$${2.55\times10^{-7}}$-3.53%

解析値理論値(ティモシェンコの式)相対誤差
${8.13\times10^{-6}}$${9.64\times10^{-6}}$-15.7%

解析値理論値(ティモシェンコの式)相対誤差
${2.53\times10^{-7}}$${2.55\times10^{-7}}$-0.784%

課題

プレゼンの基本(後藤流儀)

机の配置

3Dプリンター組の実験(引張試験)

 1.データファイルを保存→実験日の日付にする
 2.ファイル番号を0にする
 3.温度check
 4.集録ボタンを押す
 5.30s後載荷(これが一番大事。絶対忘れない!)
 1.勝手に止まる
 2.集録ボタンを押す
 3.30秒たったらおもりをはずす(これも大事。絶対忘れない!)
 勝手に止まる

グラフの書き方