荷重を変更で座屈荷重に影響があるか?

(周,高さ,ny)=(18,18,2)のモデルで見てみる。ny=2は三角形16分割

ccx

上端水平変位固定なし

荷重座屈荷重
1次2次3次
10^-1---
10^-20.086423750.089574140.09593019
10^-30.086384420.088924130.09174661
10^-40.086426060.089599600.09630275

上端水平変位固定あり

荷重座屈荷重
1次2次3次
10^-1---
10^-20.15001630.15553730.1608405
10^-30.15006430.15593800.1625509
10^-40.15006940.15597420.1627546

mentat

BUCKLEオプションを0.01、0.001にしても同じ値であった。

上端水平変位固定なし

荷重座屈荷重
1次2次3次
10^-10.084230.08563
10^-20.087210.08888
10^-30.087530.08922
10^-40.087560.08925

上端水平変位固定あり

荷重座屈荷重
1次2次3次
10^-10.15930.1647
10^-20.16420.1700
10^-30.16470.1705
10^-40.16480.1705

mentat座屈解析

  • 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
  • SHELL要素で座屈荷重が得られなかったがANALYSIS OPTIONSをいじったら手計算と同じ値が得られた。

終了番号の説明を載せる

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

倍率変更

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

座屈モード

  • BUCKLE MODESを変更すれば良い。初期は2となっているが5を入力すると5次まで見ることができる。

梁で解く

  • 手計算と同じ値が得られた。
  • m9012139/buckle で保存した。

中身

  • GEOMTRIC
    • TYPE
      • PLANAR
      • STRAIGHT BEAM
  • MATERIAL
    • GENERAL
      • いじらなくても同じ結果が得られた
  • JOBS
    • INTIAL LOADS
      • 選択する。載荷方向を知るために必要かな。
    • ANALYSIS OPTIONS
      • LARGE STRAIN選択
      • BUCKLE INCREMENTSをONにする。
      • 両方ともいじらなくても同じ結果
      • PLANE STRAIN & PLANE STRESS & 2D のどれどもできた。

座屈荷重を見る

  • RESULTS画面のFac:○○○ ←これが手計算と一致
  • その時のInc: 0:1 だった
  • mentatもcalculix同様(*荷重)が座屈荷重かな

座屈の様子

周方向分割14、高さ分割20を載せる

上端水平変位固定

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/kotei1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/kotei2.png

上端固定なし

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/koteinasi1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/koteinasi2.png

ダイヤカット

mentat

三角形分割なし

周方向分割
高さ分割468101214161820
487.571108.390113.831115.838116.775117.285117.594117.795117.933
669.463102.442111.435114.546115.900116.593116.992117.242117.408
852.30395.204108.601113.186115.107115.107116.576116.893117.099
1038.36787.039105.262111.635114.264115.525116.206116.608116.863
1227.94178.401101.445109.863113.328114.967115.837116.341116.656
1420.47069.73697.210107.863112.284114.361115.377116.060116.457
1615.19261.40692.638105.640111.124113.697115.035115.795116.256
1811.45653.66587.821103.207109.846112.970114.588115.499116.049
208.78546.65682.854100.583108.450112.176114.103115.183115.831

三角形分割4

周方向分割
高さ分割468101214161820
437.62560.30678.61292.861101.825106.931109.901111.750112.983
623.26543.42662.61180.30193.274101.237105.921108.784110.646
816.37732.91650.05669.27585.32495.889102.234106.090108.561
1012.17327.11640.74359.16077.57590.76698.847103.706106.761
129.19323.52634.67950.36569.66585.44998.530101.538105.218
147.00720.81730.83243.49761.86479.65291.96399.372103.805
165.39518.51228.19938.51454.75573.42587.92997.000102.372
184.20116.45926.19034.96348.74867.08183.37394.271100.790
203.31214.60924.50732.37743.92561.00078.39297.10998.960

三角形分割16

周方向分割
高さ分割468101214161820
420.20944.80169.24685.30394.46399.986103.620106.183108.079
610.06928.05754.10275.06287.50694.78999.427102.637104.998
86.18118.24041.53065.93981.79490.90496.456100.167102.844
104.27512.86831.55157.07576.33587.59494.18398.392101.329
123.1269.79924.17948.56970.63784.34492.20096.995100.206
142.3567.87618.93740.78664.59680.86690.24795.76899.308
161.8156.55615.24734.00058.31677.01688.15694.57398.527
181.4275.57812.62628.32452.00472.75085.81793.31297.783
201.1324.8141.07223.71945.89968.09883.15691.91097.016

Calculix

三角形分割なし

周方向分割
高さ分割468101214161820
443.89674.57689.25397.723102.848106.246108.610110.291111.556
629.24463.10382.29791.56698.755102.726105.581107.661109.264
820.38053.57076.75187.19195.914100.185103.297105.602107.417
1015.11845.05370.20483.54993.83598.367101.615104.031105.959
1211.78538.11564.46280.28292.27696.993100.420102.874104.845
149.54732.70759.21075.91288.01296.18199.611102.061104.030
167.97128.53254.60072.77486.34895.57499.088101.527103.463
186.81825.28650.63069.92584.83295.17498.794101.213103.102
205.94622.72547.23667.35382.23091.61798.658101.068102.900

三角形分割4

周方向分割
高さ分割468101214161820
423.52952.66773.11584.88991.75996.599100.184102.672104.839
613.11238.50762.73577.85787.07792.61896.61899.314101.730
88.43028.99653.98472.05183.40789.80694.25097.11599.700
106.00222.88047.02766.88580.16687.51292.43595.48398.212
124.57618.85041.48562.35177.24985.55090.96694.18897.049
143.66816.07237.17358.55473.81783.85789.75093.13596.126
163.04814.06233.79055.13571.35282.37988.73992.29395.383
182.60212.54631.09352.19269.14681.09687.88991.59194.786
202.26811.36028.90249.66267.03379.03287.16891.02494.304

三角形分割16

周方向分割
高さ分割468101214161820
418.55943.01862.28573.98681.98087.78892.21694.95797.723
69.42530.39252.96368.32477.65784.13988.91291.54194.455
85.69921.90144.65662.68674.23981.59986.75289.26192.259
103.98316.88338.24557.96571.17479.54185.16487.58190.645
123.05313.84133.24753.57386.37677.74883.87886.24489.381
142.48111.85029.57049.92765.69876.14482.78885.13588.347
162.09410.44226.79846.71363.31174.71681.84684.17587.473
181.8159.38424.63744.01461.18873.45381.03083.340
201.6048.55122.89741.72558.96271.70080.321

円筒モデル

要素数20000まで解いたが、mentatとccxで誤差は11.128%(要素数20000の時)だった。

mentat

周方向分割4

高さ分割要素数バネ定数
432107.109
864106.706
1296106.617
16128106.585
20160106.570
50400106.546
100800106.543
2001600106.542
3002400106.542
4003200106.542
5004000106.542

周方向分割8

高さ分割要素数バネ定数
464115.609
8128115.040
12192114.893
16256114.836
20320114.807
50800114.763
1001600114.756
2003200114.755
3004800114.755
4006400114.754
5008000114.754

周方向分割12

高さ分割要素数バネ定数
496117.200
8192116.569
12288116.390
16384116.316
20480116.277
501200116.215
1002400116.205
2004800116.203
3007200116.202
4009600116.202
50012000116.202

周方向分割16

高さ分割要素数バネ定数
4128117.757
8256117.099
12384116.903
16512116.817
20640116.772
501600116.696
1003200116.684
2006400116.681
3009600116.680
40012800116.680
50016000116.680

周方向分割20

高さ分割要素数バネ定数
4160118.015
8320117.343
12480117.137
16640117.044
20800116.995
502000116.909
1004000116.896
2008000116.892
30012000116.892
40016000116.891
50020000116.891

calculix

周方向分割4

高さ分割要素数バネ定数
43271.215
86468.591
129668.161
1612868.036
2016067.985
5040067.902
10080067.884
200160067.879
300240067.879
400320067.879
500400067.879

周方向分割8

高さ分割要素数バネ定数
46495.057
812890.252
1219288.991
1625688.605
2032088.472
5080088.339
100160088.323
200320088.315
300480088.315
400640088.315
500800088.315

周方向分割12

高さ分割要素数バネ定数
496104.833
8192100.074
1228898.347
1638497.723
2048097.484
50120097.333
100240097.342
200480097.342
300720097.342
400960097.352
5001200097.352

周方向分割16

高さ分割要素数バネ定数
4128109.567
8256105.491
12384103.666
16512102.873
20640102.530
501600102.290
1003200102.319
2006400102.327
3009600102.331
40012800102.332
50016000102.332

周方向分割20

高さ分割要素数バネ定数
4160111.635
8320108.259
12480106.486
16640105.587
20800105.133
502000104.574
1004000104.311
2008000103.990
30012000103.912
40016000103.890
50020000103.883

Calculixで解く

  • ny=2(三角形の分割),(周,高さ)=(18,18)までが限界みたい
  • (周,高さ)=(20,18),(18,20)より細かくするとセグメーション違反で解けない
  • narabi(23000,23000)あたりが限度

mentatのこと

(周方向,高さ方向)=(12,20)の分割数でz変位を見たとき calculix→9.6616e-6 mentat(tria(6))→4.61005e-6 mentat(tria(3))→9.218e-6 となり、mentat(tria(6))の結果がおかしい・・ External Forceで見てみると中間節点に載荷されていない。 CHANGE CLASSからSUBDIVIDにしたら、13.3331e-6が得られた。

プログラム類

ダイヤカットinp

&link(d4-4.inp,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/d4-4.inp)

6/17課題

  • 正方形断面 要素数21万程度で、v=2.5989mmとなった。(理論値=2.6453mm)

6/10課題

E=3GPa、ν=0.3の片持ち梁に10Nを載荷  L=0.16m、分割についてはnx=4、ny=4としてnzの分割数を増やしていく

正方形断面

  • a=12mm b=12mm http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/kadai63seigurafu.png

横長断面

  • a=30mm b=5mm http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/kadai527gurafu.png

縦長断面

  • a=5mm b=30mm http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/nakayama/kadai63tyogurafu.png

トップ   編集 凍結 差分 バックアップ 添付 複製 名前変更 リロード   新規 一覧 検索 最終更新   ヘルプ   最終更新のRSS
Last-modified: 2020-01-20 (月) 12:28:19