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あいうえお なん価格とする

卒業論文

作業日誌(4年次)

日時内容
4/15春休みの課題発表、卒論テーマ決め
4/18振動の春休み課題やってみる
5/6劣化箇所の作成
5/9劣化箇所の作成
5/13劣化箇所の修正
5/16劣化箇所の修正
5/17めおと橋の振動実験
5/20メッシュ
5/21くっつけたり、Aster Studyで設定できるようにする。
5/27グループ化
5/31グループ化
6/1グループ化
6/3グラフ作成
6/15かりこぼうず大橋の作成
6/22かりこぼうず大橋の作成
6/25かりこぼうず大橋の作成
7/1かりこぼうず大橋の作成
7/222-1部分の12個同時解析
7/272-3部分、Memory28000
7/282-3部分、Memory24000
7/302-4部分、Memory23000(限界値)
8/44-1部分
8/64-2部分
8/9arch4-1
8/10arch4-1 3か所
8/134-5部分
8/16データ整理、グラフ作成 keta4-3 4箇所
8/17データ整理、グラフ作成
8/19接点データによるかりこぼうず大橋の作成
9/5プレストレスがかかった鋼棒が振動解析できるか
9/6プレストレスがかかった鋼棒が振動解析できるか
9/9かりこぼうず大橋の部材の追加やグループ化、メッシュを切る
9/12梁とシェルをくっつける
9/14梁とシェルをくっつける
9/15梁とシェルをくっつける
9/16概要
9/19概要
9/20概要とスライド
9/21概要とスライド
9/22概要とスライド
9/24スライド
9/30かりこぼうず大橋3D お試し
10/5かりこぼうず大橋3D お試し解析
10/7かりこぼうず大橋3D お試し解析
10/13荷重をかける
10/14荷重をかける
10/17荷重をかける、結合
10/19修正し、振動させる
10/21要素数による収束
10/24要素数による収束、モデルの修正
10/27ニ次要素での解析
10/28二次要素での解析
10/31二次要素での解析、固有振動数を合わせる。
11/14腐朽箇所の作成
11/16腐朽と設定
11/21グループ化と解析
11/23密度で合わせる
11/28設定の変更
11/30振動解析

Texの始め方

cdで開きたいTexのあるファイルまで移動する

vi 〜.tex

:! pdfplatex 〜.tex

:! evince 〜.pdf &

A4が見切れるときは :! pdfplatex4 〜.tex

春休み課題

サイズ:10×20×100 要素数:26920 ヤング率:E=6000 ポアソン比:ν=0.4 密度:ρ=3.8×10^-10

振動モード解析値理論値
水平一次649.962641.0824
鉛直一次1259.311283.648
水平二次3886.694022.532
鉛直二次6743.018045.064
ねじれ4511.585249.86

S班の表と見比べると妥当な結果だと言える。

縦桁の腐朽

大断面は高さ30mmの板を積み重ねて作り、縦桁下部と縦桁を繋ぐような接合部では腐食しやすい。また接着剤を使用する板同士の接合部で腐食が止まるということで断面を縦桁下部と同じく、高さ30mmの腐食部を作った。 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/fukyuu.png

この状態だとメッシュを切ることが来なかった。縦桁1本から腐食部をくり抜くと下図のようになった。

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

厚さ0.000007mの面ができている。細かく小さければ小さいほどメッシュが細かく切られるということでメッシュで切ると下図のようになる。

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

とても細かくなっており、縦桁1本でもメッシュを切るのにも長時間がかかった。

厚さ0.000007mであるが小数点を切り上げて、全体の腐朽部分を0.00001m下げると下図のようになった

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

先ほどできていた面が消えている。メッシュで切ると下図のようになった。

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

先ほどのやつと比べて細かすぎなくなっており、時間も短時間で切ることができた。 また、縦桁1本、腐食部一個についてではなく今度は縦桁全体、腐食部20個についてメッシュを切ると下図のようになり、無事にエラーを起こすことなく切ることができた。

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

5/20はパーティションでエラーが起きたが5/21にはパーティションでエラーが起きなかった。 必要なものをくっつけて、メッシュで切って比較すると妥当な要素数になった。

グループ化

いずれ劣化箇所一つ一つで解析を行うということで一つ一つのグループを作った。

ツリーの中に入れるのはメインに赤色のものを入れてからもう一度黒色のグループ(本当に直下に入れたいやつ)を押す。

保存中に落ちることや適用中にフリーズすることが増えた。

どこかワンクリックするにも時間がかかるので注意して操作しなければならない。

細かいブロックに触れないことが多いが何回も閉じるといつか触れるようになる。(再起動しても触れなかったので長時間パソコンを起動していたから生じるものでもない。多分仕様。)

二回目の保存で落ちるので保存するタイミングを見極めてある程度進めたら一度だけ保存して再起動する。

パーティションに入れば良いのですべて入れることができた。

かりこぼうず大橋の作成

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

途中まで作成したが、曖昧な数値等があるためそこらへんを修正するかもしれない。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/karikobouzu2.png

新設、数値の修正等をした。

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

長さからも上下横支材位置がわからない点が多かったが、無理やり作り埋め込んだ。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/kariko4.png

ケーブルの太さや、位置、間隔等わからなかったが写真を見て作成した。

腐朽箇所一個(12段階)の解析

Memory

22000→43時間で完了

23000→39時間で完了

28000→すぐにフリーズ

24000→しばらくしてフリーズ

23000でやるのが一番

接点データによるかりこぼうず大橋

頂いた接点データで点と線だけのかりこぼうず大橋を作成してみる。

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

以上のようになった。ところどころ線のかけ違いのようなものがあるが、点が打ってあるのであとで容易に修正できる。 また、

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

以上のように無駄な点が空まで連なっており、この部分に気づけていれば時間の短縮ができたと思う。

変になっていた部分を修正した。

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

このかりこぼうず大橋を点でつなげたものを条件同じ部材ごとにグループ化し、メッシュで切ってジオメトリのグループを作成した。

しかし、梁要素の床版を作っていなかったので床版を作成して多分もう一度同じことをする。

シェル要素の床版も作成し、シェル要素でできた床版に作った接点と、梁要素でできた下弦材等を接合した 梁・シェル要素のかりこぼうず大橋を振動させて固有振動数を出した。

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

とりあえず上記のものをもとに3Dモデルを作成した。修正が必要なお試しモデル。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/kariko3dsisaku.png

プレストレスがかかった鋼棒が振動解析できるか

木材の中に鋼材を埋め込んだやつの鋼材に温度を与えてプレストレスがかかった鋼棒として振動解析できた。

しかし、温度を与えずにただの鋼棒として行った振動解析と、温度を与えてプレストレスがかかった鋼棒とした振動解析の固有振動数の数値の結果が変わらなかった。

また、今度は木材の方にも温度を与えて(体積が大きいのでより大きな影響があると思ったので)振動解析をしてみても固有振動数の数値が変わらなかった。

pc、木材の両方に-500000みたいな非常に大きな温度を与えてみても数値が変わらなかった。

ピン結合

ピンになっているか否かの影響を調べる。

2本の木材をそのままめり込ませながら結合させたやつ↓(下の木材は100mm✕100mm✕1000mmm、斜めの木材は100mm✕100mm✕1414mm)

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

30000Nを先端にかけたときの変位は1.87mm

2本の木材を結合させずに下のプレートにボルトで接合する面を作成してAsteer Study でつなげたやつ。

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

このプレートで挟む。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/hinji3D.png

30000Nを先端にかけたときの変位は1.90mm

梁要素での理論値と比較する。3Dの値は1.6%くらいしか変わらなかった。

かりこぼうず大橋3D お試し解析

お試しモデルを少し修正し、下弦材がどうなっているか分からないのでとりあえず木材のみにしたモデルを作った。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/karikari3d.png

上のモデルに木材、鋼棒、床版の各種設定を与えて振動解析を行った。20分程度で解析が終わった。 無理矢理ではあるがそれっぽい振動モードが↓

トラス水平(1.701Hz、scale15)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/3dsui15.png

鉛直曲げ対称1次(3.096Hz、scale15)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/3dentyokutaisyou.png

ねじれ対称1次(3.95Hz、scale7.5)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/nejire3d.png

鉛直曲げ逆対象1次(7.444Hz、scale7.5)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/3dgyaku.png

ねじれ逆対象1次(9.205Hz、scale7.5)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/3dnejigyaku.png

あと一つ、測定値には鉛直曲げ逆対称2次、というものがあったがそれがどんな感じになるか分からないので見つけていない。

こじつけのような振動モードもあるが、今の所一応順番通り振動モードが出た。 測定値に比べ固有振動数が大きく、梁・シェル要素のモデルに比べて誤差が非常に大きくなったので再修正が必要。

荷重をかける

とりあえず3Dモデルのかりこぼうず大橋の床版の真ん中に線を作って適当な荷重をかけた。

梁要素だと線で荷重がかからなかったのでやっぱり点で荷重をかける。

3Dモデルの接合の仕方がおかしいのでそれを直す。

梁要素のモデル→真ん中に荷重をかけると真ん中の端のほうが7.47mm

3Dのモデル→真ん中に荷重をかけると真ん中の端のほうが3.05mm

やはり、変位が大きく異なったが、特に3Dモデルではトラスの接合の仕方などが滅茶苦茶になっていたのでそれをこれから直す。

修正、振動解析

細長いやつはピンにしても剛結にしてもあまり影響が出ないということで、剛結で結合されたモデルを使用する。 このモデルでおかしかった固定面と、一部グループ化できていなかった部分を直し、3Dモデルでは全部木材にしている下弦材のEIを実際のかりこぼうず大橋の下弦材である木材、鋼棒のEIと同じになるように3Dモデルの下弦材のEの値を落として振動解析を行った。↓が結果

測定値実験値との相対誤差
トラス水平1.51253Hz+51.23%
鉛直曲げ対称1次2.48683Hz+1.09%
ねじれ対称1次2.93831Hz-10.96%
鉛直曲げ逆対象1次4.72978Hz-2.68%

要素数の収束を見る。 モデルの作り方が誤っており、無駄なところにメッシュが集中していたのでそこを修正した。そして要素数による収束を見る。

↓二次要素で解析した場合の要素数による固有振動数の違い

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

違いが大きいようにも見えるが要素数約400000と約650000を比較してみても0.0042Hzくらいしか変わらず、約400000要素と約200000要素とを比較してみても0.006Hzしか変わらない。 650000でもギリギリ解析できているような状態だったので値がほとんど収束しているとし、約400000要素のモデルを使用する。 このときの固有振動数の表が↓

                                      木材の密度0.816(g/cm^3)

測定値実験値との相対誤差
トラス水平1.17765Hz+17.765%
鉛直曲げ対称1次2.16271Hz-12.085%
ねじれ対称1次3.57876Hz+8.447%
鉛直曲げ逆対象1次3.95238Hz-18.675%

nastranだと密度が大きめに設定されており木材のヤング率については接合部の鋼材やボルト等を考慮して設定されているということから、 木材の密度を下げて鉛直曲げ対称1次の固有振動数を合わせに行った。 このときの固有振動数の表が↓

                                      木材の密度0.345(g/cm^3)

測定値実験値との相対誤差
トラス水平1.73953Hz+73.953%
鉛直曲げ対称1次2.46172Hz+0.0699%
ねじれ対称1次4.22066Hz+27.4727%
鉛直曲げ逆対象1次4.36512Hz-10.1827%

腐朽箇所の作成

かりこぼうず大橋の上弦材、下弦材、斜材に腐朽箇所を作成した。 それが↓

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

腐朽箇所を作成した途端どこかにメッシュが細かすぎる箇所が出てきてメッシュを作成することができなかったため部材ごとにメッシュを切る。

細かすぎる箇所が出てきた点は直すことが出来た。 グループの作り方等が根本的に間違えていたのでしっかりと行う。

グループ化において根本的に間違えていた部分を治すとエラーが出たがグループの全選択を活用して無事に解析を行うことができた。 ↓が正しい設定で行い、腐朽箇所を設けた上でその箇所を健全としたモデルの振動解析結果

                                      木材の密度0.345(g/cm^3)

測定値実験値との相対誤差
トラス水平1.61435Hz+61.435%
鉛直曲げ対称1次2.33794Hz-4.9%
ねじれ対称1次3.86488Hz+17.118%
鉛直曲げ逆対象1次4.27455Hz-12.05%

密度を調整して鉛直曲げ対称1次を合わせていく。

                                      木材の密度0.2715(g/cm^3)

測定値実験値との相対誤差
トラス水平1.80756Hz+80.756%
鉛直曲げ対称1次2.46073Hz+0.0297%
ねじれ対称1次4.29139Hz+30.042%
鉛直曲げ逆対象1次4.45247Hz-8.385.%

↑木材の密度を調整して鉛直曲げ対称一次の固有振動数を合わせたもの。

部材ごとの設定を変える

これまでは木材の接合部分にある鋼材部分を考慮し、均一で丈夫な木材としてとらえて高めのヤング率をすべての木材と鋼材の接合部分にも適用させていたが、それぞれの木部材、接合部分の鋼材とを分けてEIの計算からヤング率を出し、それぞれの部材に対して計算によって出された値を適用させた、より現実のかりこぼうず大橋に近い設定にした。 解析自体はおそらくうまくいっているが「シグナルが検出されません!」と出て結果が見れなかったので後日まとめる。

結果↓

測定値実験値との相対誤差
トラス水平1.06196Hz+6.192%
鉛直曲げ対称1次1.98474Hz-19.320%
ねじれ対称1次3.34092Hz+1.24%
鉛直曲げ逆対象1次4.55832Hz-6.207%

設定を現実のかりこぼうず大橋に近付けると相対誤差が全体的に小さくなった。

作業日誌(3年次)

日時作業時間内容
10/1590顔合わせ、タッチタイプ
10/22110席決め、UNIXコマンドの習得
10/2990gnuplot練習
11/590salome片持ち梁
11/1290salome単純梁
11/1990salome単純梁、異方性
11/2690salomeサンドイッチ
12/390LateX

3年

10/29(金)作ってみたやつ

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

11/5(金)課題 1.2 7.0

メッシュ長さ要素数先端変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.53339326.564-1.54新谷
0.72189766.541-1.87安部
0.9717186.431-3.5梅宮
1.2336356.304-5.445七五三
1.470996.316-5.26柴田
1.544446.121-8.190小池
1.822935.737-14.0岩崎
2.022965.738-13.934畠山
3.034875.474-17.89新谷
4.012553.616-45.76安部
5.05194.824-27.6岩崎
6.05204.818-27.734小池
7.03391.412-78.822七五三
8.01834.401-39.39柴田
9.01914.001-39.973畠山
105963.463-48.1梅宮

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/kadai11.png

自分の出した値が間違っているので次から気を付けたい。

11/12(金) 課題

メッシュ長さ要素数先端変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.56621170.4292.83新谷
0.71453520.4241.89安部
0.91059520.42353.5梅宮
1.2326470.4052-2.83七五三
1.4367470.40613-2.53柴田
1.5156750.396-5.04小池
1.8114930.394-5.5岩崎
2.0104950.39547-5.09畠山
3.023560.321-23.02新谷
4.014700.330-20.9安部
5.04290.143-65.7岩崎
6.03550.125-70.02小池
7.04150.0997-76.091七五三
8.01090.12397-70.25柴田
9.0910.13457-67.7畠山
102370.0776-81.4梅宮

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/kadai2.png

11/19(金) 課題 異方性

一次

メッシュ長さ要素数先端変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.59393450.55212.20新谷
0.71691120.5409.76安部
0.91059520.5379.15梅宮
1.2326470.5185.285七五三
1.4177370.5144.47柴田
1.5156750.5113.86小池
1.8117100.5073.05岩崎
2.0104950.505722.787畠山
3.038850.4518.33新谷
4.023110.4479.14安部
5.04310.290-41.06岩崎
6.03470.341-30.69小池
7.04150.220-55.285七五三
8.01090.243-50.61柴田
9.0910.25138-48.9畠山
102370.211-57.1梅宮

二次

メッシュ長さ要素数先端変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.59393450.56314.43新谷
0.71691120.56715.24安部
0.91059520.56514.8梅宮
1.2326470.55512.805七五三
1.4177370.55412.60柴田
1.5156750.55212.20小池
1.8117100.55111.99岩崎
2.0104950.54923611.633畠山
3.038850.5409.76新谷
4.023110.5358.74安部
5.04310.5256.71岩崎
6.03470.5277.11小池
7.04150.5083.252七五三
8.01090.5083.25柴田
9.0910.5081823.289畠山
102370.5073.05梅宮

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/shime/kadai3.png

11/26(金) 課題 サンドイッチ

メッシュ長さ要素数先端変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.56523540.089-10.22新谷
0.71927920.09193-7.3安部
0.91045480.0919-7.26梅宮
1.2450450.09192-7.273七五三
1.4242370.0919-7.27柴田
1.5199980.0919-7.29小池
1.8126240.092-7.07岩崎
2.0107160.0919-7.29畠山
3.060000.092-7.07新谷
4.029930.09087-8.3安部
5.010100.090-9.09岩崎
6.08360.0886-10.62小池
7.011670.0865-12.741七五三
8.02840.0847-14.53柴田
9.02610.0832-16.07畠山
106070.0874-11.8梅宮

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

12/16(金) LateX 練習課題

パソコン内の web4wrensyuu.pdf で図、表の書き方を教えてもらい練習をした。


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Last-modified: 2022-11-30 (水) 16:58:17