テーマ『3D構造解析シミュレーションを体験しよう』

概要

はがきの端を持って、反対側の端に消しゴムをのせたら、はがきが曲がって消しゴムが落ちてしまいますが、はがきを少し湾曲させてやると消しゴムを支えられるようになります。このように、同じ材料、同じ断面積でできた構造材でも、断面の形を変えるだけで曲がりにくさ変わります。橋など大量の材料を使う構造物では、使う材料を減らせればコストが安くなるで、曲がりにくい形にすることが大事です。単純な形の棒がどれくらい曲がるかは手計算でもわかりますが、複雑な形になると手計算できません。また、橋のような大きなものでは実験するのも大変です。そこで、一定の物理法則が成り立つコンピューター内の仮想空間でシミュレーションによる実験をみす。同じ断面積の棒で、より曲がりにくい形を作ってみましょう。

なるべく曲がりにくそうな断面形の棒を作ってみる

salomeの基本操

点から断面を作り、それを押し出して角柱を作る

境界条件、荷重条件などを設定する箇所をグループ化

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s06guruupu.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s07kotei.png

移動方法

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s08kaiten.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s09koteitan.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s10tuika31.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s11b_kotei.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s12b_k_s.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s13medama.png

「mesh」で要素分割

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s14mesh.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s15m_sakusei.png

四面体要素を使う場合

曲面を含む立体をなめらかに要素分割する場合は、通常は四面体要素を使う。 長方形断面の梁の断面の応力分布を等間隔の方眼に可視化したいといった目的がある場合は、直方体要素を用いることもできる(後述)。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s16wariate.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s17nagasa.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s18o_mesh.png

メッシュを作成

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s19o_m_sakusei.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s20m_keisan.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s21m_kakudai.png

「geometry」でグループ化したグループをメッシュに反映させる

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s22g_g_sakusei.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s23g_k_s.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/salome/gazou/s24o_k_s.png

commファイルを読み込んで実行

結果表示

不具合メモ

上記の手続きがちょっとでもうまくいかないと、以下のようなエラー

!  fichier MED :  fort.20 maillage :   erreur numéro  -1         !
!  soit le fichier n'existe pas, soit c'est une mauvaise version de HDF (utilise par MED). !
Destruction du concept 'mesh'.
JDC.py : ERREUR A L'EXECUTION - INTERRUPTION
>> JDC.py : DEBUT RAPPORT
CR d'execution de JDC en MIXTE
  
  ! <S> Exception utilisateur levee mais pas interceptee.                             !
  ! Les bases sont fermees.                                                         !
  ! Type de l'exception : error                                                    !
  !                                                                                !
  !  soit le fichier n'existe pas, soit c'est une mauvaise version de HDF  (utilise !
  ! par MED).                                                                      
fin CR d'execution de JDC en MIXTE

計算できなくなるパターン


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Last-modified: 2021-09-22 (水) 10:00:48