創造工房実習 課題まとめ

LaTeXで余白の埋め方

入れる場所はタイトルや名前を書くところより上に(こんな感じに) http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/latextext.png

{0pt}にすると余白がなくなる。図などを貼り付けた際にできる余白が気になるなら以下のコマンドを入れる。

\setlength\textfloatsep{0pt} :本文と図の間の余白

\setlength\floatsep{0pt} :図と図の間の余白

\setlength\intextsep{0pt} :本文中の図の余白

\setlength\abovecaptionskip{0pt} :図とキャプション(図や表の名前)の間の余白

創造工房実習 課題進捗状況

提出期限:2/3(金)まで

1/31(火)

一通り確認し、後はサンドウィッチ梁の考察について思うところがあったので、そこを改めて考えて完成です。

1/27(金)

概要は提出できる状況までできましたが、提出期限まであと1週間あるので見直しをしていきます。

今日からスライド作成に入りたいと思います。(2/10までには完成させる必要あり、余裕を持って2/8までに終わらせたい。)

1/26(木)

まとめまで一通り書き終えました。後は図の配置や適切な大きさに変える等の編集、誤字脱字やおかしいことを書いてないかなどの見直しを行います。

1/24(火)

異方性2次単純梁の解析完了。サンドウィッチ梁について書く材料は揃ったので、サンドウィッチ梁について書く、まとめを作成、そして必要なグラフと図を貼り付ける。

1/23(月)

異方性2次単純梁の解析を行っている途中である。(サンドウィッチ梁の比較で使うため。) 後、LaTeXに貼り付けた図の位置がいまいちなので、調整すること。

1/20(金)

解析結果と考察を1つにまとめることにした。

残りの作業は解析結果と考察に関してはサンドウィッチ梁を書くのみ、まとめの作成、課題で作成した表とグラフの貼り付け、必要な図の作成を行う。後、図2の大きさ編集を行う。

1/17(火)

論文の構成を変更(はじめに→材料性質と解析方法→解析結果→考察→まとめ)

はじめに、材料性質と解析方法を一通り書いた。(図の作成はinkscapeを使ってこれから行なっていく。)

1/16(月)

創造工房実習の課題の解析結果を一部編集しました。(単純梁と異方性)

解析結果の編集に入りました。

1/13(金)

課題で使う全てのグラフをinkscapeで修正しました。

とりあえず、課題の論文の構成は(はじめに→解析結果→考察→まとめ)にする。(sibup2を使って作成していく。) また、論文のタイトルと名前の修正を行い、「はじめに」の部分を一応完成させた。

1/11(水)

wikiに貼り付けたグラフをsvgに変換させました。

メモ:inkscapeで凡例のみを消す方法はグラフをノードツール(画面左側にある黒矢印の下、もしくはキーボードのF2)でクリックして、画面上部にあるパス→分解を選択。すると、グラフ線と凡例が別々に分かれるので、これで凡例だけ消すことができる。なお、分解した際に色が消えたら、グラフ線をノードツールでクリックして、ストロークの塗りで色を付けることが可能。

12/2(金)課題 サンドウィッチ梁(木材を鋼材で挟む)

異方性の単純梁(1次)と2次要素のサンドウィッチ梁(鋼材:等方性 木材:異方性)の比較

2次要素のサンドウィッチ梁のデータ

メッシュ長さ要素数変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.5583289--千代岡
0.6214850--高井
0.71552660.0861-13.0関合
0.81384530.083487-15.7岡田
0.9827660.083312-15.8松田
1.2322790.083574-15.6青野
1.3283430.083668-15.49山口
1.4236670.083680-15.48山本
1.5199580.083516-15.6進藤
1.6194510.086037-13.1河合
1.8109330.084022-15.13山口
2107640.083324-15.8進藤
336180.083497-15.66山本
416230.0852-13.9関合
510070.083104-16.1千代岡
68420.0821-17.1高井
75540.080750-18.4青野
82890.079715-19.5岡田
92610.078427-20.78松田
102320.082495-16.67河合

異方性1次単純梁と2次要素サンドウィッチ梁の比較グラフ (ihou2:11/25の異方性1次解析のデータ ihouriron2:異方性1次の理論値0.4917mm sand2ji:2次要素のサンドウィッチ梁 sandrironti:サンドウィッチ梁の理論値0.099mm)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/sand2ji.png

メモ:鋼材を挟むのと挟まない場合では理論値が約5倍異なり、サンドウィッチ梁のほうが変位は小さくなる。また、解析できた範囲で考えると、変位は0.083±0.003mmの範囲内にほぼ収まっている。しかし、メッシュ長さ0.5,0.6での解析は要素数が大きすぎて解析できなかったので、値がサンドウィッチ梁の理論値にもっと近づく可能性もある。(グラフを見ると、要素数140000~160000の間で少し右肩上がりになっている。)

おまけ1 異方性単純梁を2次要素にして比較してみる

2次要素の異方性単純梁のデータ

メッシュ長さ要素数変位(mm)相対誤差(%)
0.5604167--
0.6202805--
0.71450190.5165.1
0.81418960.5154.8
0.9919740.5144.6
1.2245200.5124.1
1.3238100.5124.1
1.4177250.5114.0
1.5154330.5113.9
1.6157460.5103.7
1.8116470.5093.5
2104600.5093.5
322980.5042.5
414820.5001.6
54310.4960.8
63560.4971.1
71960.487-0.8
81040.491-0.14
9810.485-1.3
10780.488-0.75

(ihou2:11/25の異方性1次解析のデータ ihou2ji:2次要素の異方性単純梁のデータ ihouriron2:異方性1次の理論値0.4917mm sand2ji:2次要素のサンドウィッチ梁 sandrironti:サンドウィッチ梁の理論値0.099mm)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/ihou2jitosand.png

おまけ2 1次要素のサンドウィッチ梁の場合は?

1次要素のサンドウィッチ梁のデータ

メッシュ長さ要素数変位(mm)相対誤差(%)
0.55832890.08164-17.5
0.62148500.07724-22
0.71552760.07681-22.4
0.81390200.07642-22.8
0.9833270.07678-22.4
1.2321820.07602-23.2
1.3285070.07652-22.7
1.4241050.07563-23.6
1.5199340.07602-23.2
1.6196530.07603-23.2
1.8124680.07620-23
2106470.07373-25.5
335990.06616-33.2
416650.05568-43.8
510670.05320-46.2
68340.03034-69.4
75540.01788-81.9
82890.01806-81.8
92610.01413-85.7
102320.03341-66.3

異方性1次単純梁と1次要素&2次要素サンドウィッチ梁の比較グラフ(sand1ji:1次要素のサンドウィッチ梁 sand2ji:2次要素のサンドウィッチ梁 sandrironti:サンドウィッチ梁の理論値0.099mm ihouriron2:異方性1次の理論値0.4917mm ihou2:11/25の異方性1次解析のデータ )

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/sand1ji.png

メモ:サンドウィッチ梁を1次要素に変えたらどうなるか気になったので解析してみた。(2次要素と同じ条件にするため、メッシュ長さ0.5,0.6の結果は除いてある) 2次要素のサンドウィッチ梁の解析結果を比較すると、理論値より相対誤差が大きくずれていることが分かる。(特にメッシュ長さ3以上) 11/25(金)の課題でも述べたが、2次要素の解析が1次要素より正確なのは、この結果を見ても分かるだろう。

11/25(金)課題 木材の単純梁の2次要素と異方性1次

<等方性1次のデータは11/18(金)課題を参照>

一次と二次要素の等方性比較

二次要素の等方性のデータ(メッシュ長さ0.5は要素数が多すぎて解析できませんでした。)

メッシュ長さ要素数変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.5604167--千代岡
0.62032090.423830.98高井
0.71452340.433013.22関合
0.81409870.430063.2岡田
0.9919740.4299133.18松田
1.2248000.4297773.14青野
1.3231320.429893.16山口
1.4176170.4297453.13山本
1.5154330.4298443.2進藤
1.6159000.4297543.13河合
1.8116770.429623.1山口
2104600.4296053.1進藤
324860.4292173.0山本
414530.42933.02関合
54310.4278852.69千代岡
63600.42822.78高井
71960.426062.25青野
81040.426312.3岡田
9810.425132.03松田
10780.4244661.8河合

一次と二次要素の等方性比較のグラフ(niji:二次要素のデータ rironti1118:単純梁理論値0.4167mm tanjunbari0.5nashi:要素数0.5を抜いた1次要素単純梁のデータ)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/niji2.png

メモ:[1次要素は頂点の節点だけで要素の変形を表現する、2次要素は頂点と頂点の間に存在する節点をも用いて要素の変形を計算する→変形に対する追随性が高く精度の高い結果が得られる。 (引用元:日経XTECH 第2回精度はメッシュで決まる https://xtech.nikkei.com/dm/article/FEATURE/20111012/199212/?P=3#:~:text=%E6%AC%A1%E6%95%B0%E3%81%A8%E3%81%AF%EF%BC%8C%E8%A6%81%E7%B4%A0%E5%BD%A2%E7%8A%B6,%E3%82%92%E6%8C%81%E3%81%A4%EF%BC%88%E5%9B%B36%EF%BC%89%E3%80%82)]

↑2次要素の解析での相対誤差が1次要素より小さいのは恐らくこれが理由だと思われる。

グラフを見ると、1次要素よりも理論値に近い解析ができており、値としては、0.43±0.005の範囲内に落ち着いている。しかし、要素数が大きすぎると1次要素より解析に時間がかかることor解析できないことがあることが分かった。これは、[ ]に書いた2次要素の定義から考えると、1次要素よりも多くの節点を用いて変形の計算を行なっているので、要素数が多いほどパソコンにかかる負荷が1次要素より大きいからだと思われる。 実際、メッシュ長さ0.5の解析はできなかった。(他のパソコンでも解析したが、解析できなかった。)

等方性1次と異方性1次の比較

異方性1次のデータ(メッシュ長さ1.0と1.1追加)

メッシュ長さ要素数変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.56041670.509193.56千代岡
0.62032090.504722.6高井
0.71452340.50362.42関合
0.81409870.502832.3岡田
0.9919740.500531.8松田
1.0775820.49991.6千代岡
1.1275330.4886-0.63千代岡
1.2248000.48739-0.9青野
1.3231320.48841-0.67山口
1.4176170.48403-1.56山本
1.5154330.48202-2.0進藤
1.6159000.48329-1.7河合
1.8116770.47855-2.67山口
2104600.47906-2.6進藤
324360.42787-12.98山本
414530.42772-13.02関合
54310.27364-44.3千代岡
63600.33927-31.0高井
71960.21363-58.5青野
81040.22574-54.1岡田
9810.22750-53.7松田
10780.20327-58.7河合

等方性1次と異方性1次の比較のグラフ(ihou:異方性1次のデータ ihourironti:異方性理論値0.4917mm rironti1118:単純梁理論値0.4167mm tanjunbari:11/18の単純梁解析のデータ )

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/ihougurahu.png

メモ:解析結果から異方性1次単純梁の変位は約0.50mmに落ち着くと判断した。また、このグラフも異方性の理論値と交わる点があるので相対誤差0に近いメッシュ長さを探すのも面白いかも。<1/16(月)追記 メッシュ長さ1.0,1.1についても解析してみたが、その間に相対誤差0のメッシュ長さが存在する。今回、解析した範囲ではメッシュ長さ1.1で解析するとより正確だと思われる。>

後、等方性1次のグラフと比較すると、お互いグラフの形が似ているが、これは等方性1次単純梁の理論式\( \delta = \frac{P\ell^3}{3EI} \)\( \delta = \frac{P\ell}{kGA} \)を加えたものが異方性1次単純梁の理論式であるので、等方性1次のグラフに\( \delta = \frac{P\ell}{kGA} \)を加えたら異方性1次のグラフになるはずだからである。(グラフより、多少のずれがあるので実際はそのままの形で移動していない。)

11/18(金)課題 木材の単純梁 (メッシュ長さ1.0と1.1追加)

メッシュ長さ要素数変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.56041670.4289822.94千代岡
0.63615840.4212331.09高井
0.71452340.42251.4関合
0.81409870.4226273851.4岡田
0.9918570.4203516060.88松田
1.0775820.41920.6千代岡
1.1275330.4057-2.6千代岡
1.2245200.404744325-2.87青野
1.3231320.4045-2.93山口
1.4175300.3986-4.34山本
1.5154330.396317756757-4.9進藤
1.6159000.399049-4.24河合
1.8116770.404457-2.94山口
2104600.394818715517-5.3進藤
323440.32447-22.13山本
414530.3329-20.1関合
54310.136240-67.3千代岡
63600.2130486-48.9高井
71960.1019892-75.5青野
81040.1158624-72.2岡田
9810.1247076-70.1松田
10780.07733-81.4河合

単純梁のグラフ:縦軸 変位(mm) 横軸 要素数 (rironti1118:単純梁理論値0.4167mm tanjunbari:単純梁のデータ)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/tanjunbari1118.png

メモ:解析結果から、単純梁のグラフの傾きが0に近づくのは約0.42mmだと判断した。また、メッシュ長さ0.9〜1.2の間で理論値と交わる点が存在するはずなので、その間で解析するとかなり精度の高い解析ができると思われる。(次は相対誤差0に近いメッシュサイズを探してみる→1/16(月)追記 メッシュ長さ1.0,1.1についても解析してみたが、その間に相対誤差0のメッシュ長さが存在する。今回、解析した範囲ではメッシュ長さ1.0で解析すると相対誤差0に近い状態で変位が出るので、メッシュ長さ1.0で解析するのがベストだと思われる。) 

11/11(金) 課題 木材の片持梁

メッシュ長さ要素数先端変位(mm)相対誤差(%)計算者
0.5595046.56-1.5千代岡
0.6455126.48774-2.69高井
0.7390756.54133-2.0関合
0.8133976.43695-3.5岡田
0.999036.36315-4.6松田
1.262566.3043375-5.4青野
1.357676.29784-5.6山口
1.451466.286015-5.76山本
1.539356.24807-6.3進藤
1.634006.20446-6.98河合
1.829526.17161-7.5山口
216325.64585-15.3進藤
36675.4053975-18.96山本
42643.6161-45.8関合
51913.86-42千代岡
61902.5077325-62.4高井
7751.41225-78.8青野
8561.2887175-80.7岡田
9491.28799-80.9松田
10441.226075-81.6河合

片持ち梁のグラフ:縦軸 変位(mm) 横軸 要素数 (katamochi:片持梁のデータ rironti:片持梁の理論値6.67mm)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/rekatamochi.png

メモ:解析結果から、片持ち梁のグラフの傾きが0に近づくのは先端変位6.5±0.1mmのときだと読み取れる。また、要素数が大きいほど相対誤差が小さいことから、正確な解析ができることが分かった。(その分、History Viewでの解析時間も長くなるが...。)

11/4(金)グラフ作成

・課題で作成したグラフ

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/ccc.png

・創造工房実習時に作成したグラフ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/chiyooka/bbb.png

2023年1月の記録

1/31(火)日誌

今日は中村先生の講義に参加しました。 特に印象に残ったのは、ケーブルに乾燥した空気を送りこんで腐食の対策をしていることでした。明石海峡大橋は四国に行く際によく使っていたので、ケーブルにこういった対策をしていることに非常に驚きました。 ケーブルに関する知識は鋼橋の研究をする際に必要になる知識なので、メモしたものは綺麗にまとめて忘れないようにします。

1/11(水)日誌

今日の創造工房実習でLaTeXについて一通り学びました。 後は課題提出に向けて作業するのみなので、頑張っていきたいと思います。

1/9(月)日誌

遅くなりましたが、2023年が始まりました。今年もよろしくおねがいします。 明後日、創造工房実習があるので、LaTeXについて昨年学んだことを確認するために復習を行いました。 また、創造工房実習の課題の締切まであと約1ヶ月後なので、計画的に進めていきたいと思います。

2022年12月の記録

12/16(金)日誌

LaTeXについて学びました。色々覚えることはありそうですが、ゆっくり覚えていこうと思います。後、英語もう少し勉強します...。

12/14(水)日誌

これまで行なってきた解析データやグラフを少し整理しました。これからまとめ作業に入るみたいなので、できるだけ進めやすいように整理していきます。

12/9(金)日誌

本日は中村先生の特別講義を聴講しました。東京湾アクアラインなどの有名な橋の設計をされた方で、振動解析などのお話を聞くことができました。 明石海峡大橋のお話は別の機会でしてくださるそうなので、次にお話する機会が来る日までに自分の知識を高めようと思います。

12/8(木)日誌

12/2の課題を終わらせました。明日は特別講義ですが、どんな話を聞けるのか楽しみです。(質問される?みたいなので、橋について復習しておいたほうがいいかも...。)

12/5(月)日誌

salome-mecaの単純梁の復習とサンドウィッチ梁の1次要素解析を行なってみました。(グラフは後日作成) 2次要素の結果はまだ出ていませんが、結果がでた後に1次とどう違うのか見比べてみます。

12/3(土)日誌

salome-mecaで行う片持梁解析の復習を行いました。恐らく、来年は自分たちが次の後輩たちに教えることになると思うので、今時間があるうちに教わったことを復習+まとめておきたいと考えています。(今一番にやることはそれかな...。)

12/2(金)日誌

本日で創造工房で習うsalome-mecaの演習が終わりました。今までやったことを忘れないように復習は忘れずに行いたいと思います。

12/1(木)日誌

11/25の課題を終わらせました。明日はサンドウィッチ梁の解析を行うので、資料を一通り見ておこうと思います。 今年も残り1か月です。(月初めから大雪でしたが...(-_-;))

2022年の残りの期間も楽しく過ごしつつ、自分の知識を高めていきたいと思います。

2022年11月の記録

11/28(月)日誌

2次要素メッシュ長さ0.5の解析を違うパソコンを使って行いましたが、要素数が多すぎて解析できませんでした。メッシュ長さ0.5を抜いて、結果をまとめようと思います。

11/25(金) 日誌

今日も先週に引き続きsalome解析を学びました。ただ、2次要素でのノード0.5の要素数が多すぎて、エラーを起こすので自分の使っているパソコンでは解析不可という状況です。対応策は教えてもらったので、まだどうなるか分かりませんが、やれることは全てやっておきたいと思います。 また、今週は研究室で色々な方からお話を聴きました。中には貴重な話や裏話もあって面白かったので、人との関わりは大事だなと思いました。同時に、自分も色々な話ができるように知識やネタを増やしていきたいとも思いました。(約1年後には後輩も入ってきますし...。)

11/18(金) 日誌

salomeで単純梁の解析について学びました。やることは単純梁の解析と似ているので、前回の復習にもなりましたが、思っていたより忘れていたことが多かったです...。

11/11(金) 日誌

salomeについて学びました。次回もsalomeを使った解析を行うので、今日学んだことを忘れないように復習します。

11/9(水)日誌

viiとgnuplotの使い方を軽く復習しました。

11/4(金)日誌

初めて昼休憩での英語会話に参加しましたが、皆さんの会話を聴いて理解するのに精一杯でした。 理解して自分の考えを英語で話すことができるように英語力を鍛えていきたいです。

また、本日の創造工房でgnuplotとviについて学びました。 今後、salomeなど様々なことを学びますが、これらの機能を使えるようになって効率よく作業できるようになることを目指します。

11/2(水)日誌

UNIXコマンドを実際に使ってみました。昨日調べたものを含め色々試してみましたが、便利なものもあれば、どこで使うんだろうと思うコマンドもありました。 これから様々な場面でUNIXコマンドを使う機会があるはずなので、授業等で使いながら覚えていこうと思います。

(ちなみに...ctrl+zで実行しているコマンドを終了させることができるみたいです。使う機会はありそうなので、覚えておこうと思います。) 11/4追記:ctrl+zはどうやらコマンドの強制終了らしいので、あまり使わないほうがいいかも...。

11/1(火) 日誌

UNIXコマンドについて調べました。使えそうなコマンドをいくつか見つけたので、明日試してみようと思います。

<取り組むこと>

・UNIXコマンドについて学ぶ。

・構造・材料系の本を読む

UNIXコマンド一覧 リンク集

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/linux/vine.html#unix

https://proengineer.internous.co.jp/content/columnfeature/2669

https://amorphous.tf.chiba-u.jp/lecture.files/seminar-I/unix/01unix-command.pdf

2022年10月の記録

10/28(金)日誌

UNIXコマンドについて学びました。資料に載っているコマンド以外にも色々なコマンドがあるとのことなので、自分で調べてみて、使えるコマンドを増やしていきたいと思います。

10/27(木)日誌

タッチタイプの一通りの流れをストップウォッチで計測したら、2分59秒でした。 しかし、キーボードを見ながらの記録なので、できる限り、下を見ないように打てるようになりたいです。

(追記)木材についての勉強を始めました。(本:プロでも意外に知らない<木の知識> 林 知行 著)

10/24(月)日誌

タッチタイプの練習を行いました。大文字と小文字を交互に打つところ(aBc,Abcなど)で時間がかかってしまうので、そこをできるだけもたつかずに打てるようにしたいです。

10/21(金)日誌

タッチタイプの練習を行いました。まずは、3分以内に打つことを目標にします。

<取り組むこと>

・タッチタイプの練習

・構造・材料系の本を読む

課題 タッチタイプ

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

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AbCdEfGhIjKlMnOpQrStUvWxYz

3.1415926535(5回)

1.7320508075(5回)


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Last-modified: 2023-01-31 (火) 19:23:13