尾山の修論日誌 - 合板応急橋の試験データはk2のdata/gouhanの中

後藤資料

応急橋モデル
一体化モデルプレストレスありとなしと非一体化モデル摩擦係数0.4での比較
応急橋片持ち節点共有してないプレストレスあり…摩擦係数の変化で比較
応急橋片持ち節点共有・・・プレストレスなしとありの比較(mentat)
応急橋３点曲げ解析(mentat)
calculixとmentatの比較

応急橋片持ち幅員方向とたわみの関係(nz=512)
応急橋片持ちモデルnz

calculix user manual 2.5

P256～

後藤ちゃちゃ(13/7/13)
後藤ちゃちゃ(13/7/13)
ccx箱型断面片持ち

鋼材のみでオンサイト同寸法断面h2
鋼材と木材で箱型断面h2
鋼材箱型断面h2

鋼材箱型断面h2
応急橋の片持ちモデルh2
オンサイトの片持ちモデルh2
応急橋片持ちモデルnz
オンサイト片持ちモデルnz

salome練習

①b=30×1000,h=5×1000(横長)
②b=20×1000,h=20×1000(正方形)
③b=5×1000,h=30×1000(縦長)
メモ

ccx練習(アクリル板による片持ち梁のたわみと分割数の関係)

①b=30mm,h=5mm(横長)
②b=20mm,h=20mm(正方形)
③b=5mm,h=30mm(縦長)

ccx練習

b=50mm,h=5mm片持ち梁グラフ

合板応急橋の試験データはk2のdata/gouhanの中

mentatエラー(終了番号の説明)

http://www14.atwiki.jp/marc/pages/29.html

13

入力データにエラーがある。

3300

固有値抽出が最大許容反復回数内で収束できない。
BUCKLEオプションで反復回数か収束判定許容差を大きくする。

3301

質量か初期応力剛性がゼロになっている。
座屈解析では構造に荷重がすでに適用され、応力状態が存在していることを確認する。

3302

解析においてランチョス法による固有値抽出の途中、非正定値マトリクスになった。
解析実行前に作用荷重を減らすか、BUCKLEを用いて逆べき乗法に切り替えてみる。

3305

BUCKLEオプションのTOLERANCEとMAX#をいじるといいかも
あと次数にも影響してるっぽい
BUCKLE MODESを3とかにしてみるとできたりする

mentat資料

参考文献

http://en.wikipedia.org/wiki/Friction
https://simcompanion.mscsoftware.com/infocenter/index?page=content&id=DOC9987&actp=LIST&viewlocale=ja_JP&showDraft=false
あと研究室にある和訳されたマニュアル

mentatメモ

mentatの起動の仕方

ターミナルを開く

ssh -X kisoken@quartet.gipc.akita-u.ac.jp→passwd→mentat2011

mentat弾塑性解析

MATERIAL PROPERTES

PLASTICITY→VON MISESS→ISOTROPIC→YEILD STRESS(初期降伏応力入力 N/mm2)

弾塑性モデルの作り方（鉄の引張）

作成モデル

幅：0.1m,高さ0.1m,軸方向：1m
ヤング率：206GPa
降伏点：235MPa

MESH GENERATION

NODES:ADD(x,y,z)座標を打ち込む

(0,0,0)　(1,0,0)　(1,0.1,0)　(0,0.1,0)

ELEMENT CLASS

HEX (8)を選択

ELEMENT:ADD

座標を打ち込んだ順に点をクリックしていく

SUBDIVIDE(分割数)

DIVISIONS(x,y,z)の順に分割数の値を入れる。
ELEMENTS→ALL:EXIST

SWEEP(点同士をつなぐ)

REMOVE UNUSED:NODES→ALL

RENUMBER

MAIN MENUに戻る。

GEOMETRIC PROPERTIES(幾何学特性)

NEW→STRUCTURAL→3-D→SOLID→PROPERTIES→ASSUMED STRAIN

MAIN MENUに戻る。

MATERIAL PROPERTIES(材料特性)

MATERIAL PROPERTIES→NEW→STRUCTURAL→YONG'S MODULUS(ヤング率):206000(MPa),

弾塑性要素にする場合

PLASTICITY→YELD STRESS:235(MPa)→OK→ELEMENTS:ADD→EXIST。

MAIN MENUに戻る。

BOUNDARY CONDITIONS(境界条件)

NEW→STRUCTURAL→FIXED DISPLACEMENT→PROPERTIES
NEW→STRUCTURAL→POINT LOAD(荷重)またはFACE LOAD(面荷重)

POINT LOAD(荷重)の場合

FORCE X,Y,Zの与えたい方向を選択し、荷重を入力する。

FACE LOAD(面荷重)の場合

PRESSUREを選択し、与えたい応力(MN/m^2)を入力する。

MAIN MENUに戻る

LOADCASES

NEW→STATIC→LOADS→すべての境界条件に必ずチェックを入れる。入れないと反映されない→STEPに1と入力

MAIN MENUに戻る

JOBS

NEW→PROPERTIES→lcase1をクリック。

RESULTS(結果を見る)

OPEN DEFALT→LAST

どういう変形をしているか見たい時

DEF ONLY1またはDEF&ORIG

たわみの値を見たいとき

SCALARをDisplacementX,Y,Zの見たい変位方向を選択し、OK→NUMERICS
VIEWとかMOVEを駆使して節点番号を調べてから→Result→TOOLS→SHOW NODESで節点番号を入力するとその点のたわみ量が見れる。

降伏後の傾きの変え方

MATERIAL PROPERTIES→TABLES→NEW→１INDEPENDENT VARIABLE→TYPE:eq_plastic_strain→ADD(塑性ひずみ,応力)という感じで値を打ち込み、塑性後のグラフを作成する→FIT→RETURN→STRUCTURAL→PLASTICITY→YIELD STRESS１にする(降伏応力の設定table1をそのまま使用するため１倍とする)→TABLE→table1を選択→SHOW TABLEをSHOW MODELに直す

ccxから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

非一体化モデルの作り方

インポート

FILE→INPORT→ABAQUS→モデルを選択(この時点では一体化モデル)

プレストレス(面荷重)

BOUNDARY CONDITION→NEW→STRUCTURAL→FACE LOAD→PROPERTIES→PRESSURE、ここに値を入力
プレストレス値の決め方→本来、プレストレスの作用点は片持ち梁の場合、yz面から見れば上部に5箇所、下部に5箇所、裏にも同じようにあるので全部で20箇所ある。yz面から見た上部だけ考えると1箇所にかかるプレストレスは70kN=0.07MNで、これが5箇所あるので合計すると0.35MN。1要素にかかる力を1要素の面積で割ってあげると0.972MN/m2という値が得られる。

鋼板と木材をばらしてくっつける

とりあえず邪魔な矢印を一旦非表示にする、BOUNDARY CONDITIONで適当に境界条件を与える(後で必ず消す)→MESH GENERATION→MOVE→TRANSTLATIONSのxに適当な値を入れる→ELEMENT→離したい要素を選択→黄色になる→右クリック
全部やったらSWEEP→NODES→ALL

荷重

BOUNDARY CONDITION→プログラムの時点では１つの節点に付き0.000203252MN(断面の節点数246)となっているが、非一体化モデルでは一体化モデルより断面の節点が増えるので１つの節点に付き0.000146199MN(断面の節点数342)と与える

摩擦係数を与える

CONTACT→CONTACT BODIES→NEW→DEFORMABLE→PROPERTIES→FRICTION COEFFICIENT

LOADCASESの設定

LOADCASES→STATIC→LOADS→すべての境界条件に必ずチェックを入れる。入れないと反映されない→STEPに1と入力

JOBの設定

JOBS→PROPERTIES→INITIAL LOAD→すべての境界条件に必ずチェックを入れる
JOBS→PROPERTIES→CONTACT CONTROL→TYPE→STICK SLIP
JOBS→PROPERTIES→JOB RESULTS→STREESとTOTAL STRAINを選択
JOBS→RUN

画面の配色

VISUALIZATION→COLORS→COLORMAPで番号を選択

要素が選択できない

VISUALIZATION→PLOT→RESET(下の方)してからREDRAW

節点や要素、境界条件の表示、非表示

VISUALIZATION→PLOT→それぞれのチェックを入れるか外す

ASSUMED STRAIN

GEOMETRIC PROPERTIES→PROPERTIES→ASSUMED STRAIN、ここにチェックを入れると今より正確な値が得られるかも？

結果を保存

モデルを走らせる→Result→open default→画面下のsave
結果を見たい時、走らせる前のモデルを開く→Result→open defaultの画面で保存した結果のファイルを開く
改めて結果を見たい時にわざわざ走らせなくていいので便利

たわみの値をみる

VIEWとかMOVEを駆使して節点番号を調べてから→Result→TOOLS→SHOW NODESで節点番号を入力する

グラフ

書き方

Result→PATH PLOT→NODE PATH→2点選ぶ→選択した点が黄色になる→右クリック→ADD CURVE→ADD CURVE→VARIABLESで縦軸、横軸の順に項目を選択→FIT→完了

節点番号からたわみの値をみる

Result→TOOLS→SHOW NODE→節点番号を入力→下モニターにたわみの値が表示される

モデル画面への戻り方

PATH PLOTの画面でSHOW PATH PLOTをSHOW MODELにする

荷重が反映されない

インポートして境界条件で荷重以外の力(プレストレスとか)を入れた後にLOADCASESのLOADSにチェックを入れないと走らせた後に結果に反映されないので注意

dとE

mentatはEは読み込めるけど、dは読み込めないのでinpファイルなどに注意

mentat座屈解析

LOADCASESでいったんSTATICで解析した後にBUCKLEで再び解析するとできるみたい
HELL要素で座屈荷重が得られなかったがJOBSでANALYSIS OPTIONSをいじったら手計算と同じ値が得られた。

倍率変更

DEFORMATION SCALINGをMANUALにして自分で値を入力する

鋼板を用いた弾塑性材料挟んだモデル

鋼板を用いた弾塑性要素モデル幅員方向とたわみ

幅員方向(m)	変位(mm)
0	5.93122
0.0045	5.95046
0.009	5.96992
0.0095	5.99278
0.01	5.99186
0.07	6.33373
0.13	6.78022
0.1305	6.7855
0.131	6.78709
0.191	7.1762
0.251	7.53936
0.2515	7.54372
0.252	7.54454
0.312	7.77123
0.372	7.98269
0.3725	7.9854
0.373	7.98457
0.433	7.99928
0.493	7.98457
0.4935	7.9854
0.494	7.98269
0.554	7.77456
0.614	7.54454
0.6145	7.54372
0.675	7.53936
0.735	7.1462
0.7355	6.78709
0.736	6.7855
0.796	6.78022
0.856	6.33373
0.8565	5.99186
0.857	5.99278
0.8615	5.96992
0.866	5.95046

オンサイト木橋弾塑性材料挟んだモデルと非一体化モデルの比較

nz=512

縦軸:たわみ(m),横軸:幅方向(m)
赤線:弾塑性材料モデル,青線：非一体化モデル

弾塑性解析

せん断応力から降伏応力を求める式

相当応力$\bar{\sigma}$を求める式

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

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

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

プレストレスを考慮する場合 $\bar{\sigma}=\sqrt{\frac{3}{2}(\sigma_{zz}^2+2\sigma_{zx}^2)}$

一番端に応力集中を防ぐために端の荷重をなくした場合

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)
1000	0.0860258	0.086016067	0	0	0	0	1.34224E-18	0.04966140	6.29E-10
5000	0.430129	0.430080339	0	5.18696E-15	8.10463E-17	0	0	0.248307	3.14584E-9
10000	0.860258	0.860160679	0	1.037E-14	1.620E-16	0	3.13985E-18	0.496614	6.29167E-9
15000	1.29039	1.29024102	0	0	1.29674E-15	0	2.148E-17	0.744921	9.4375E-9
20000	1.72052	1.720321359	0	0	0	0	1.514E-17	0.993228	1.25833E-8
25000	2.15064	2.150393039	8.299E-14	0	6.4837E-16	0	4.29518E-17	1.24153	1.573E-8
26000	2.23667	2.236424003	0	0	0	0	2.269E-17	1.2912	1.63583E-8
29000	2.49475	2.494464932	0	0	0	0	2.269E-17	1.44018	1.82458E-8
30000	2.58077	2.580478575	0	0	0	0	8.347E-17	1.48984	1.8875E-8

挟む部材に一様な荷重かけた場合

降伏応力:100MPa
長さ:200mm=0.2m
幅:80mm=0.08m
高さ:1mm=0.001m

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)
1000	0.0860258	0.086016067	0	0	0	0	1.34224E-18	0.04966140	6.29E-10
5000	0.430129	0.430080339	0	5.18696E-15	8.10463E-17	0	0	0.248307	3.14584E-9
10000	0.860258	0.860160679	0	1.037E-14	1.620E-16	0	3.13985E-18	0.496614	6.29167E-9
15000	1.29039	1.29024102	0	0	1.29674E-15	0	2.148E-17	0.744921	9.4375E-9
20000	1.72052	1.720321359	0	0	0	0	1.514E-17	0.993228	1.25833E-8
25000	2.15064	2.150393039	8.299E-14	0	6.4837E-16	0	4.29518E-17	1.24153	1.573E-8
26000	2.23667	2.236424003	0	0	0	0	2.269E-17	1.2912	1.63583E-8
29000	2.49475	2.494464932	0	0	0	0	2.269E-17	1.44018	1.82458E-8
30000	2.58077	2.580478575	0	0	0	0	8.347E-17	1.48984	1.8875E-8

荷重と変位(縦軸：荷重(N),横軸:変位(m))

端の点(0.2m,0m,0.001m)

応力が集中している

荷重(N)	$\sigma_{Mises}$	相当応力	$\sigma_{xx}$	$\sigma_{yy}$	$\sigma_{zz}$	$\tau_{xy}$	$\tau_{yz}$	$\tau_{zx}$	変位(m)
1000	0.701445	0.812	0.544447	0.085576	-0.079059	-0.0129	0.00276	0.255	5.232-9
10000	7.01445	8.066	5.44447	0.855756	-0.79059	-0.129121	0.0275558	2.54534	5.232E-8
15000	10.5217	12.18493247	8.1667	1.28363	-1.18589	-0.193681	0.0413337	3.818	7.84864E-8
20000	12.2935	14.74743448	9.96516	2.07722	-1.06716	-0.200825	0.0464743	4.48041	1.08583E-7
25000	11.1995	14.17433036	8.53547	3.6565	-0.334745	-0.034878	0.0211037	4.8786	1.75359E-7
30000	10		4.51615	3.26422	-1.53686	-0.118612	-0.00761243	4.95781	4.65926E-7

30kN超えると3002となる(正常に終了できない)。

荷重と変位(縦軸：荷重(N),横軸:変位(m))

mentatミーゼス応力の分布

30kN載荷したとき

鋼板と挟む部材を組み合わせた場合

荷重	変位(m)
0	0
1000	5.23757E-6
5000	2.61878E-5
10000	5.23757E-5
20000	1.08686E-4
21000	1.18595E-4
22000	1.3037E-4
23000	1.42581E-4
24000	1.55667E-4
25000	1.7549E-4
30000	5.56882E-4

荷重と変位(縦軸：荷重(N),横軸:変位(m))

解析モデル

鉄の種類:SS400
降伏応力:235N/mm^2
鉄の寸法等

長さ:1m
幅:10cm
高さ:10cm
ヤング率E=206GPa
ポアソン比ν=0.3

断面積:100cm^2=10000mm^2
分割数：nx=128,ny=10,nz=10

荷重(N)	変位(m)
1.00E6	2.315E-5
2.00E6	4.630E-5
2.35E6	5.440E-5
2.50E6	5.787E-5
3.00E6	6.945E-5
4.00E6	9.260E-5
5.00E6	1.204E-4
6.00E6	1.569E-4
7.00E6	2.058E-4
8.00E6	3.079E-4

荷重と変位(縦軸：荷重(N),横軸:変位(m))

塑性論の基礎

http://mechanics.civil.tohoku.ac.jp/~bear/nisikozo/s1node13.html#SECTION013340000000000000000

材料を挟んだ場合

解析モデル

台(鋼材)の寸法等

分割数:nx=128,ny=6,nz=6
長さ:60cm
幅:24cm
高さ:1cm
ヤング率:206GPa
ポアソン比:0.3

試験体(木材)の寸法

分割数:nx=128,ny=6,nz=6
長さ:20cm
幅:8cm
高さ:10cm
Ex=6GPa,Ey=Ex/25,Ez=Ex/25
nxy=0.4,nyz=0.016,nzx=0.016
Gxy=400,Gyz=400,Gzx=400

間に挟む材料の寸法等

nx=128,ny=6,nz=2
長さ:20cm
幅:8cm
厚さ:1mm
Ex=6GPa,Ey=Ex/25,Ez=Ex/25
nxy=0.4,nyz=0.016,nzx=0.016
Gxy=400,Gyz=400,Gzx=400
降伏応力:$\sqrt{3}$×摩擦試験のせん断降伏応力=1.0985E-04

引張力(N)	せん断応力σzx	変位(m)
0.5	1.992E-11	3.220E-5
0.6	2.392E-11	3.866E-5
0.7	2.794E-10	4.518E-5
0.8	3.209E-10	5.182E-5

引張力0.9でexit number3002解析できなくなる
分割数少なくすると解析できるそうだ
挟んだ材料に降伏条件を与えてもうまく降伏してくれない

接触解析

解析モデル

上からの応力:1N/mm2
摩擦係数:0.5

台(鋼材)の寸法等

長さ:60cm
幅:24cm
高さ:1cm
ヤング率:206GPa
ポアソン比:0.3

試験体(木材)の寸法

長さ:20cm
幅:8cm
高さ:10cm
Ex=6GPa,Ey=Ex/25,Ez=Ex/25
nxy=0.4,nyz=0.016,nzx=0.016
Gxy=400,Gyz=400,Gzx=400

応力(MPa)	変位(m)	鋼材と木材のズレ(m)	せん断応力σzx(MPa)
0.5	1.577E-08	0	0.256
0.6	1.893E-08	0	0.307
0.7	2.208E-08	0	0.358
0.8	2.523E-08	0	0.409
0.9	2.839E-08	0	0.461
1.0	3.074E-06	3.044E-06	0.501
1.1	1.573E-05	1.570E-05	0.519
1.2	0.12519	0.12519	0.677

応力と変位の関係(縦軸：応力σ 横軸：変位(m))

上からの荷重:2N
摩擦係数0.5

台(鋼材)の寸法等

長さ:60cm
幅:24cm
高さ:1cm
ヤング率:206GPa
ポアソン比:0.3

試験体(木材)の寸法

長さ:20cm
幅:8cm
高さ:10cm
Ex=6GPa,Ey=Ex/25,Ez=Ex/25
nxy=0.4,nyz=0.016,nzx=0.016
Gxy=400,Gyz=400,Gzx=400

引張力(N)	変位(m)	鋼材と木材のズレ(m)	せん断応力σzx(MPa)
0.5	1.971E-12	0	3.199E-05
0.6	2.366E-12	0	3.839E-05
0.7	2.760E-12	0	4.479E-05
0.8	3.154E-12	0	5.118E-05
0.9	3.549E-12	0	5.759E-05
0.99	3.909E-12	0	6.342E-05
1.0	2.484E-10	2.446E-10	6.328E-05
1.1	1.717E-09	1.713E-09	6.571E-05

せん断応力と変位の関係(縦軸：せん断応力σzx 横軸：変位(m))

鉄の引張試験

弾塑性解析

解析モデル

鉄の種類:SS400
降伏応力:235N/mm^2
鉄の寸法等

長さ:1m
幅:10cm
高さ:10cm
ヤング率E=206GPa
ポアソン比ν=0.3

断面積:100cm^2=10000mm^2
分割数：nx=128,ny=10,nz=10

TABLEの場合

応力(MPa)	伸び(m)	ひずみ	ヤング率(GPa)
50	2.420E-4	2.420E-4	206.6
100	4.839E-4	4.839E-4	206.7
150	7.259E-4	7.259E-4	206.6
200	9.681E-4	9.681E-4	206.6
230	1.114E-3	1.114E-3	206.5
235	3.234E-3	3.234E-3

応力とひずみの関係(縦軸:応力　横軸:ひずみ)

power lawの場合

応力(MPa)	伸び(m)	ひずみ	ヤング率(GPa)
100	4.846E-4	4.839E-4	206.4
200	9.671E-4	9.671E-4	206.8
235	1.151E-3	1.151E-3	204.2
250	9.251E-1	9.251E-1
300	4.502E-0	4.502E-0
400	11.66	11.66

応力とひずみの関係(縦軸:応力　横軸:ひずみ)

TABLEを設定した場合

MATERIAL PROPATYの中にあるTABLE機能を用いて、応力と塑性ひずみを入力すれば、完全弾塑性体になる...?
傾きは自分で与える
与えた傾き、応力から塑性ひずみを逆算し、入力
弾性域の傾きは206000

塑性後の傾き2とした場合

与えた塑性ひずみ

応力(MPa)	塑性ひずみ
235	0
235.1	5.05705E-2
235.2	1.005705E-1
235.3	1.505705E-1
235.4	2.005705E-1
235.5	2.505705E-1

解析結果

応力(MPa)	変位(m)	ひずみ
100	4.836E-4	4.836E-4
200	9.671E-4	9.671E-4
235	2.083E-3	2.083E-3
235.1	6.229E-3	6.229E-3
235.2	1.258E-2	1.258E-2
235.3	1.856E-2	1.856E-2
235.4	2.433E-2	2.433E-2
235.5	3.015E-2	3.015E-2

荷重と変位の関係(縦軸:荷重横軸:ひずみ)

降伏後の傾き20とした場合

与えた塑性ひずみ

応力(MPa)	塑性ひずみ
235	0
235.1	5.05705E-3
235.2	1.005705E-2
235.3	1.505705E-2
235.4	2.005705E-2
235.5	2.505705E-2

解析結果

応力(MPa)	変位(m)	ひずみ
100	4.836E-4	4.836E-4
200	9.671E-4	9.671E-4
235	1.316E-3	1.775E-3
235.1	3.829E-3	3.829E-3
235.2	6.453E-3	6.453E-3
235.3	8.930E-3	8.930E-3
235.4	1.143E-2	1.143E-2
235.5	1.394E-2	1.394E-2

荷重と変位の関係(縦軸:荷重横軸:変位)

降伏後の傾き200とした場合

与えた塑性ひずみ

応力(MPa)	塑性ひずみ
235	0
235.1	5.05705E-4
235.2	1.005705E-3
235.3	1.505705E-3
235.4	2.005705E-3
235.5	2.505705E-3

解析結果

応力(MPa)	変位(m)	ひずみ
100	4.836E-4	4.836E-4
200	9.671E-4	9.671E-4
235	1.316E-3	1.316E-3
235.1	1.738E-3	1.738E-3
235.2	2.119E-3	2.119E-3
235.3	2.508E-3	2.508E-3
235.4	2.902E-3	2.902E-3
235.5	3.298E-3	3.298E-3

応力と変位の関係(縦軸:応力横軸:変位)

降伏後の傾き2000とした場合

与えた塑性ひずみ

応力(MPa)	塑性ひずみ
235	0
235.1	5.05705E-5
235.2	1.005705E-4
235.3	1.505705E-4
235.4	2.005705E-4
235.5	2.505705E-4

解析結果

応力(MPa)	変位(m)	ひずみ
100	4.836E-4	4.836E-4
200	9.671E-4	9.871E-4
235	1.183E-3	1.183E-3
235.1	1.225E-3	1.225E-3
235.2	1.270E-3	1.270E-3
235.3	1.315E-3	1.315E-3
235.4	1.361E-3	1.361E-3
235.5	1.406E-3	1.406E-3

応力とひずみの関係(縦軸:応力横軸:ひずみ)

降伏後の傾き20000とした場合

与えた塑性ひずみ

応力(MPa)	塑性ひずみ
235	0
235.1	5.05705E-6
235.2	1.005705E-5
235.3	1.505705E-5
235.4	2.005705E-5
235.5	2.505705E-5

解析結果

応力(MPa)	変位(m)	ひずみ
100	4.836E-4	4.836E-4
200	9.671E-4	9.671E-4
235	1.151E-3	1.151E-3
235.1	1.150E-3	1.150E-3
235.2	1.155E-3	1.155E-3
235.3	1.160E-3	1.160E-3
235.4	1.170E-3	1.170E-3
235.5	1.170E-3	1.170E-3

応力とひずみの関係(縦軸:応力横軸:ひずみ)

鋼材の弾塑性解析引張

FACELOAD を400付近で変えてみる長さ1mなので伸び＝ひずみ

断面分割数nx=ny=12,軸方向分割数=100

FACELOAD	最大変位(m)	逆算ヤング率(GPa)
380	1.840e-3
390	1.893e-3
399	2.050e-3
399.9	2.329e-3
400	5.732e-3
401	不明 15分以上掛かりそう

オンサイト木橋モデル

角材nx=2 , ny=5
鋼板nx=2 , ny=4
Ezz木=6.921GPa , Exx木=Eyy木=Ezz木/25 , E鋼=206GPa
νxy=0.4 , νyz=0.016 , νzx=0.016
Gxy木=Gyz木=Gzx木=Ezz木/15 , G鋼=79GPa

後藤メモ

鋼板のny=14では。

片持ち梁端部のたわみは、下端の値？
Marc/Mentatで用いている直方体要素の名前は？ mentatで要素を選ぶとき

応急橋モデル

角材nx=2 , ny=5
合板nx=2 , ny=4
Ezz木=5.690GPa , Exx木=Eyy木=Ezz木/25
νxy=0.4 , νyz=0.016 , νzx=0.016
Gxy木=Gyz木=Gzx木=Ezz木/15

一体化モデルプレストレスありとなしと非一体化モデル摩擦係数0.4での比較

nz=512

縦軸:たわみ(m),横軸:幅方向(m)
赤線：一体化モデルプレストレスなし,緑線：一体化モデルプレストレスなし,青線：非一体化モデル摩擦係数0.4

応急橋片持ち節点共有してないプレストレスあり…摩擦係数の変化で比較

nz=512

縦軸:たわみ(m),横軸:幅方向(m)
赤線：摩擦係数0.2,緑線：摩擦係数0.3,青線：摩擦係数0.4,紫線：摩擦係数0.5

応急橋片持ち節点共有・・・プレストレスなしとありの比較(mentat)

プレストレスなし節点共有①

x(m)	変位(m)
0	5.46194E-03
0.06	5.40277E-03
0.12	5.37674-03
0.132	5.37784E-03
0.144	5.36153E-03
0.204	5.31605E-03
0.264	5.30943E-03
0.276	5.31517E-03
0.288	5.30314E-03
0.348	5.27756E-02
0.408	5.28814E-03
0.420	5.29707E-03
0.432	5.28814E-03
0.492	5.27756E-03
0.552	5.30314E-03
0.564	5.31517E-03
0.576	5.30943E-03
0.636	5.31605E-03
0.696	5.36153E-03
0.708	5.37784E-03
0.720	5.37674E-03
0.780	5.40227E-03
0.840	5.46194E-03

プレストレスあり節点共有①

x(m)	変位(m)
0	5.57192E-03
0.060	5.46803E-03
0.120	5.40478E-03
0.132	5.39994E-03
0.144	5.37865E-03
0.204	5.31558E-03
0.264	5.29956E-03
0.276	5.30416E-03
0.288	5.2914E-03
0.348	5.26369E-03
0.408	5.27337E-03
0.420	5.2822E-03
0.432	5.27337E-03
0.492	5.26369E-03
0.552	5.2914E-03
0.564	5.30416E-03
0.576	5.29956E-03
0.636	5.31558E-02
0.696	5.37865E-03
0.708	5.39994E-03
0.720	5.40478E-03
0.780	5.46803E-03
0.840	5.57192E-03

節点共有で固定・・・プレストレスなしとありの比較①

縦軸:たわみ(m),横軸:幅方向(m)
赤線：プレストレスなし,緑線：プレストレスあり

応急橋３点曲げ解析(mentat)

荷重40KN

分割数(nz)	たわみ(m)	相対誤差(%)
2	3.693E-03	39.32
4	4.964E-02	18.44
8	5.511E-02	9.45
16	5.719E-02	6.03
32	5.816E-02	4.44
64	5.882E-02	3.35
128	5.930E-02	2.56
256	5.956E-02	2.14
512	5.965E-02	1.99
理論値	6.086E-03

calculixとmentatの比較

応急橋片持ち幅員方向とたわみの関係(nz=512)

荷重50KN

ccx		mentat
幅方向x(m)	変位(m)	幅方向x(m)	変位(m)
0	1.363617E-02	0	1.36548E-02
0.06	1.35057E-02	0.06	1.35057E-02
0.12	1.34418E-02	0.12	1.34418E-02
0.132	1.34446E-02	0.132	1.34446E-02
0.144	1.34038E-02	0.144	1.34038E-02
0.204	1.32901E-02	0.204	1.32901E-02
0.264	1.32736E-02	0.264	1.32736E-02
0.276	1.32879E-02	0.276	1.32879E-02
0.288	1.32578E-02	0.288	1.32578E-02
0.348	1.31939E-02	0.348	1.31939E-02
0.408	1.32203E-02	0.408	1.32203E-02
0.420	1.32427E-02	0.420	1.32427E-02
0.432	1.32203E-02	0.432	1.32203E-02
0.492	1.31939E-02	0.492	1.31939E-02
0.552	1.32578E-02	0.552	1.32578E-02
0.564	1.32879E-02	0.564	1.32879E-02
0.576	1.32736E-02	0.576	1.32736E-02
0.636	1.32901E-02	0.636	1.32901E-02
0.696	1.34038E-02	0.696	1.34038E-02
0.708	1.34446E-02	0.708	1.34446E-02
0.720	1.34418E-02	0.720	1.34418E-02
0.780	1.35057E-02	0.780	1.35057E-02
0.840	1.36548E-02	0.840	1.36548E-02

縦軸：たわみ(m),横軸：幅方向(m)
赤線：ccx , 緑線：mentat

応急橋片持ちモデルnz

荷重50KN

分割数	calculix		分割数	mentat
nz	たわみ(m)	相対誤差(%)	nz	たわみ(m)	相対誤差(%)
2	8.811E-03	42.09	2	8.786E-03	42.25
4	1.186E-02	22.05	4	1.183E-02	22.25
8	1.307E-02	14.10	8	1.306E-02	14.16
16	1.346E-02	11.53	16	1.347E-02	11.47
32	1.358E-02	10.75	32	1.360E-02	10.61
64	1.362E-02	10.48	64	1.365E-02	10.29
128	1.363E-02	10.42	128	1.367E-02	10.15
256	1.364E-02	10.35	256	1.367E-02	10.15
512	1.365E-02	10.29	512	1.367E-02	10.15
理論値	1.5215E-02

縦軸：たわみ(m),横軸:分割数
赤線：ccx , 緑線：mentat

calculix user manual 2.5

P256～

DLOAD
このオプションは、分布荷重を指定することができる。これらは要素の面に圧力荷重と質量載荷（単位質量あたりの荷重）重力による遠心力によっていずれかが含まれています。

六面体要素の：
face 1: 1-2-3-4
face 2: 5-8-7-6
face 3: 1-5-6-2
face 4: 2-6-7-3
face 5: 3-7-8-4
face 6: 4-8-5-1
四面体要素の：
Face 1: 1-2-3
Face 2: 1-4-2
Face 3: 2-4-3
Face 4: 3-4-1
くさび形要素の：
Face 1: 1-2-3
Face 2: 4-5-6
Face 3: 1-2-5-4
Face 4: 2-3-6-5
Face 5: 3-1-4-6
四辺形平面応力、平面ひずみと軸対称要素の場合：
Face 1: 1-2
Face 2: 2-3
Face 3: 3-4
Face 4: 4-1
三角形平面応力、平面ひずみと軸対称要素の場合：
Face 1: 1-2
Face 2: 2-3
Face 3: 3-1
梁要素の場合：
Face 1: pressure in 1-direction
Face 2: pressure in 2-direction

ただひとつの種類の荷重（シェル上の法線方向の圧力）があるので、シェル要素には面番号は必要ありません。

後藤ちゃちゃ(13/7/13)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/programoj/torasu/torasu.f90

これでたぶん解けるようになってると思います。

後藤ちゃちゃ(13/7/13)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/programoj/torasu/torasu.f90

これでたぶん解けるようになってると思います。

ccx箱型断面片持ち

鋼材のみでオンサイト同寸法断面h2

b1=0.84m,b2=0.009m
h1=0.12m,h2=0.24mから0.04m刻みで1.00mまで増加させた
オンサイトのh2初期値=0.5m
厚さはオンサイトと同じ寸法

h2(m)	相対誤差(%)
2.80000E-01	-2.91321E+01
3.20000E-01	-2.70221E+01
3.60000E-01	-2.53371E+01
4.00000E-01	-2.38924E+01
4.40000E-01	-2.26134E+01
4.80000E-01	-2.14579E+01
5.20000E-01	-2.03999E+01
5.60000E-01	-1.94169E+01
6.00000E-01	-1.84997E+01
6.40000E-01	-1.76312E+01
6.80000E-01	-1.68089E+01
7.20000E-01	-1.60234E+01
7.60000E-01	-1.52692E+01
8.00000E-01	-1.45412E+01
8.40000E-01	-1.38387E+01
8.80000E-01	-1.31560E+01
9.20000E-01	-1.24906E+01
9.60000E-01	-1.18417E+01
1.00000E+00	-1.12070E+01

相対誤差と高さh2の関係

縦軸:相対誤差,横軸:h2(m)

鋼材と木材で箱型断面h2

b1=0.84m,b2=0.009m
h1=0.009m,h2=0.18mから0.05m刻みで1.018mまで増加させた
オンサイトのh2初期値=0.5m
厚さは全て同じ

h2(m)	相対誤差(%)
6.80000E-02	-9.16908E+01
1.18000E-01	-8.69721E+01
1.68000E-01	-8.20985E+01
2.18000E-01	-7.72230E+01
2.68000E-01	-7.24022E+01
3.18000E-01	-6.76740E+01
3.68000E-01	-6.30595E+01
4.18000E-01	-5.85704E+01
4.68000E-01	-5.42178E+01
5.18000E-01	-5.00031E+01
5.68000E-01	-4.59331E+01
6.18000E-01	-4.20035E+01
6.68000E-01	-3.82223E+01
7.18000E-01	-3.45813E+01
7.68000E-01	-3.10793E+01
8.18000E-01	-2.77155E+01
8.68000E-01	-2.44874E+01
9.18000E-01	-2.13888E+01
9.68000E-01	-1.84182E+01
1.01800E+00	-1.55690E+01

相対誤差と高さh2の関係

縦軸:相対誤差,横軸:h2(m)

鋼材箱型断面h2

b1=0.84m,b2=0.009m
h1=0.009m,h2=0.18mから0.05m刻みで増加させた
オンサイトのh2初期値=0.5m

h2(m)	相対誤差(%)
6.80000E-02	-5.45343E+00
1.18000E-01	-3.88840E+00
1.68000E-01	-3.48379E+00
2.18000E-01	-3.25848E+00
2.68000E-01	-3.06076E+00
3.18000E-01	-2.86775E+00
3.68000E-01	-2.66288E+00
4.18000E-01	-2.44449E+00
4.68000E-01	-2.20650E+00
5.18000E-01	-1.95315E+00
5.68000E-01	-1.67852E+00
6.18000E-01	-1.38560E+00
6.68000E-01	-1.06950E+00
7.18000E-01	-7.40961E-01
7.68000E-01	-3.85094E-01
8.18000E-01	-1.02293E-02
8.68000E-01	3.84346E-01
9.18000E-01	7.99488E-01

相対誤差と高さh2の関係

縦軸:相対誤差,横軸:h2(m)

ccx

鋼材箱型断面h2

cowperb=0.849(m)
厚さ=9.0E-03(m)

ティモシェンコ理論値とfortran calculixの比較

赤線:ティモシェンコ,緑線:fortran calculix

縦軸:たわみ(m),横軸:h2(m)

相対誤差とたわみ

縦軸:相対誤差,横軸:h2(m)

h2(m)	相対誤差(%)
6.80000E-02	-5.45343E+00
1.18000E-01	-3.88840E+00
1.68000E-01	-3.48379E+00
2.18000E-01	-3.25848E+00
2.68000E-01	-3.06076E+00
3.18000E-01	-2.86775E+00
3.68000E-01	-2.66288E+00
4.18000E-01	-2.44449E+00
4.68000E-01	-2.20650E+00
5.18000E-01	-1.95315E+00
5.68000E-01	-1.67852E+00
6.18000E-01	-1.38560E+00
6.68000E-01	-1.06950E+00
7.18000E-01	-7.40961E-01
7.68000E-01	-3.85094E-01
8.18000E-01	-1.02293E-02
8.68000E-01	3.84346E-01
9.18000E-01	7.99488E-01

応急橋の片持ちモデルh2

nz=512で固定、桁高=0.3～0.9mmまで

h2(m)	たわみ(m)
0.3	1.2162E-02
0.4	6.7682E-03
0.5	4.5888E-03
0.6	3.4692E-03
0.7	2.8055E-03
0.8	2.3735E-03
0.9	2.0733E-03

オンサイトの片持ちモデルh2

nz=512で固定、桁高=0.3～0.9mまで

h2(m)	たわみ(m)
0.3	2.4269E-02
0.4	1.0855E-02
0.5	5.9180E-03
0.6	3.6444E-03
0.7	2.4355E-03
0.8	1.7259E-03
0.9	1.2785E-03

応急橋片持ちモデルnz

nz	たわみ(m)	相対誤差(%)
2	3.5446E-03	-41.992
4	4.7644E-03	-22.029
8	5.2480E-03	-14.115
16	5.4036E-03	-11.569
32	5.4524E-03	-10.770
64	5.4686E-03	-10.505
128	5.4742E-03	-10.413
256	5.4758E-03	-10.387
512	5.4736E-03	-10.379
理論値	6.1105E-03

相対誤差と分割数の関係

オンサイト片持ちモデルnz

nz	たわみ(m)	相対誤差(%)
2	1.9384E-03	-70.196
4	3.8697E-03	-40.502
8	5.1826E-03	-20.316
16	5.6916E-03	-12.489
32	5.8493E-03	-10.065
64	5.8966E-03	-9.3375
128	5.9114E-03	-9.1099
256	5.9163E-03	-9.0346
512	5.9180E-03	-9.0084
理論値	6.5039E-03

相対誤差と分割数の関係

salome練習

梁断面は横長,正方形,縦長
スパンell=200×1000
荷重P=10N
ヤング率E=3GPa,ポアソン比ν=0.3

①b=30×1000,h=5×1000(横長)

理論値=2.8458E-02m

length	要素数	たわみ(m)	相対誤差(%)
20000	398	1.5654E-03	-96.488
15000	514	3.5413E-03	-87.531
10000	1256	6.5277E-03	-77.015
5000	5304	1.0370E-02	-63.486
2500	21767	1.7528E-02	-38.282
1200	173811	2.5647E-02	-9.6937
1000	176011	2.5657E-02	-9.6585
800	184862	2.5674E-02	-9.5986

相対誤差と要素数の関係

②b=20×1000,h=20×1000(正方形)

理論値=6.7187E-04m

length	要素数	たわみ(m)	相対誤差(%)
20000	373	3.5819E-04	-46.688
15000	584	4.0795E-04	-39.281
10000	1761	5.1320E-04	-23.616
5000	8128	5.9328E-04	-11.697
2500	41234	6.2908E-04	-6.3688
1200	190758	6.5535E-04	-2.4588
1000	343661	6.6252E-04	-1.3916
800	389934	6.6245E-04	-1.4021

相対誤差と要素数の関係

③b=5×1000,h=30×1000(縦長)

理論値=8.0487E-04m

length	要素数	たわみ(m)	相対誤差(%)
20000	380	5.1029E-04	-36.600
15000	482	5.8365E-04	-27.485
10000	1226	7.2589E-04	-9.8128
5000	5229	7.7913E-04	-3.1980
2500	21510	7.9245E-04	-1.5431
1200	149064	7.9837E-04	-0.8758
1000	150875	7.9834E-04	-0.81131
800	157030	7.9845E-04	0.79764

相対誤差と要素数の関係

メモ

モデルにかかわらずlenghを小さくしていくたびに理論値に近づいていく傾向があるが、断面が正方形と縦長の場合、lengthとたわみの関係のみに着目するとlengh1000のとき前後とのたわみの大小関係？がおかしくなっている。もしかしたらモデルの形、節点数や要素数と関係があるのかも(13/6/15)
グラフにしてみるとあまり気にならない？(13/6/17)

ccx練習(アクリル板による片持ち梁のたわみと分割数の関係)

梁断面は横長,正方形,縦長の3種
スパンell=200mm
荷重P=10N
ヤング率E=3GPa,ポアソン比ν=0.3
nx=10,ny=20で固定,nzを10～500まで

①b=30mm,h=5mm(横長)

理論値=28.458mm(せん断たわみも考慮)

②b=20mm,h=20mm(正方形)

理論値=0.67187mm(せん断たわみも考慮)

縦軸：たわみ(mm),横軸：nz

③b=5mm,h=30mm(縦長)

理論値=0.80487mm(せん断たわみも考慮)

縦軸：たわみ(mm),横軸：nz

ccx練習

梁断面は横長,正方形,縦長の3種
スパンell=150mm
荷重P=20N
ヤング率E=200GPa,ポアソン比ν=0.3

b=50mm,h=5mm片持ち梁グラフ

理論値=0.21600624mm

尾山の修論日誌 - 合板応急橋の試験データはk2のdata/gouhanの中

目次

mentatエラー(終了番号の説明)

13

3300

3301

3302

3305

mentat資料

mentatメモ

mentatの起動の仕方

mentat弾塑性解析

弾塑性モデルの作り方（鉄の引張）

MESH GENERATION

GEOMETRIC PROPERTIES(幾何学特性)

MATERIAL PROPERTIES(材料特性)

BOUNDARY CONDITIONS(境界条件)

LOADCASES

JOBS

RESULTS(結果を見る)

降伏後の傾きの変え方

ccxからmentatにインポートする方法

非一体化モデルの作り方

インポート

プレストレス(面荷重)

鋼板と木材をばらしてくっつける

荷重

摩擦係数を与える

LOADCASESの設定

JOBの設定

画面の配色

要素が選択できない

節点や要素、境界条件の表示、非表示

ASSUMED STRAIN

結果を保存

たわみの値をみる

グラフ

書き方

節点番号からたわみの値をみる

モデル画面への戻り方

荷重が反映されない

dとE

mentat座屈解析

倍率変更

鋼板を用いた弾塑性材料挟んだモデル

鋼板を用いた弾塑性要素モデル幅員方向とたわみ

オンサイト木橋弾塑性材料挟んだモデルと非一体化モデルの比較

弾塑性解析

一番端に応力集中を防ぐために端の荷重をなくした場合

真ん中の点(0.1m,0.04m,0.001m)

挟む部材に一様な荷重かけた場合

真ん中の点(0.1m,0.04m,0.001m)

端の点(0.2m,0m,0.001m)

鋼板と挟む部材を組み合わせた場合

塑性論の基礎

材料を挟んだ場合

接触解析

鉄の引張試験

弾塑性解析

TABLEの場合

power lawの場合

TABLEを設定した場合

オンサイト木橋モデル

後藤メモ

応急橋モデル

一体化モデルプレストレスありとなしと非一体化モデル摩擦係数0.4での比較

応急橋片持ち節点共有してないプレストレスあり…摩擦係数の変化で比較

応急橋片持ち節点共有・・・プレストレスなしとありの比較(mentat)

応急橋３点曲げ解析(mentat)

calculixとmentatの比較

応急橋片持ち幅員方向とたわみの関係(nz=512)

応急橋片持ちモデルnz

calculix user manual 2.5

P256～

後藤ちゃちゃ(13/7/13)

後藤ちゃちゃ(13/7/13)

ccx箱型断面片持ち

鋼材のみでオンサイト同寸法断面h2

鋼材と木材で箱型断面h2

鋼材箱型断面h2