千代岡の卒論日誌

研究内容：様々な外力が作用する斜張橋の動的応答解析

〜用メモのページには自分がそのときに思ったことを書いています。

研究課題†

・Salome-mecaでもMarcを使って行っている動的応答解析をできるようにする。これまでMarcを使って先輩方が様々な動的応答解析を行なってきた（行なっている）が、故障等でMarcが使えなくなるとそういった解析ができなくなってしまう。そこで、無料で誰でも使える解析ツールである「Salome-meca」でも解析できるようにする。解析できるようになったら、Marcの解析結果と比較する。比較できるようになると、Marcの結果の信頼性もあげることができるだろう。

進捗状況†

ゼミ発表用メモ†

5/31(水)話すこと：ソリッド要素の比較結果報告(1回目),ビーム要素の弾塑性解析について

5/24(水)話すこと：ソリッド要素の比較結果をまとめて、来週話す。

5/17(水)話すこと：SalomeとMarcの弾塑性解析結果の比較 進捗報告（ソリッド要素は来週に発表したい。）

5/10(水)話すこと：前期に取り組む研究課題について

4/26(水)まずは、salomeを使って研究を進めていくので、(1)の動画を見て勉強しているところです。動画の内容（今日まで視聴した範囲で）は、梁要素を用いた振動解析のやり方で、今はモーダル解析を学んでいる最中です。

この後の動画タイトルを見るかぎり、モーダル解析のお話は続くので、恐らく一番大事なところではないかと思っています。

動画の視聴は次のゼミ発表（GW明けの週）までに終わらせます。

Salomeでの動的応答解析手法探し†

現時点で分かっている問題点

• 曲げモーメントの出力できない．応力もできない?軸力は可能でけれども手計算と一致しない
• 現時点でケーブルはトラス要素を用いている．おそらく圧縮力が発生する．
• 非線形解析と動的解析を組み合わせた解析がまだ１回も回ったことがない．できるらしいが
• 動的の精度の問題

（以上、秋山さんの修論日誌より引用）

• ピン接合のやり方
• 梁要素を用いた弾塑性解析(wiki見たところ、上手く解析できてないみたい?)

Salome-Mecaの振動解析動画†

記録用メモ†

5/19(金)遅くなりましたが、Tutorial9,10視聴完了。Tutorial9は減衰を伴う梁の周波数応答解析、10は複合材料（鉄筋コンクリート）の断面モデリングの内容でした。後は自分のパソコンで解析をして、動画と同じように解析できるか試します。

5/4(木)Tutorial8視聴完了。内容は高調波ベース加振を受けるDOFシステムでした。この手法は耐震解析にも有効だそうなので、大事なところかなと思います。

4/30(日)Tutorial7視聴完了。内容は非減衰MDOFシステムの周波数応答解析でした。

4/27(木)Tutorial4で使用したモデルを作成し、動画と同じ挙動になることを確認した。Tutorial5は動画のようなグラフの出し方が分からない（XMGRACEに対応していない）ので、一旦ストップ。

4/26(水)Tutorial6視聴完了。内容はMDOF法（多自由度振動系）のモーダル解析でした。最近、salomeの解析に手が回っておらず、T4～T6までを実際に解析を回してなかったので、今週中に取り組みます。

4/24(月)Tutorial5,5A視聴完了。内容はSDOF法（1自由度系の振動系）のモーダル解析でした。この解析手法が振動系を考える上での基本らしいので、今視聴した範囲では一番重要なところかなと思います。

4/21(金)Tutorial4視聴完了。片持ち梁のモード解析の内容だった。今まで使ったことのないコマンド（Pre analysis:ASSEMBLAGEなど）が出てきたので、よく勉強しようと思います。

4/13(木)Tutorial2B,3視聴完了。データの保存方法(.resuファイルの作り方と見方)・MACR_CARA_POUTREを使ってTutorial2と同じ解析を行う内容だった。MACR_CARA_POUTREは断面性能を計算する際に用いるコマンドらしい。

4/11(火)Tutorial2で使用したモデルを作成し、動画と同じ挙動になることを確認した。今後、動画視聴→実際にsalome解析するという流れで作業を行なっていく。Tutorial2Bも現在視聴中。

4/8(土)Tutorial2 一通り視聴完了。点と線で片持ち梁モデルを作り、梁の先端に荷重をかける内容だった。自分のパソコンで実際に解析できるか試してみる。

Marc Mentatで行う弾塑性解析とSalome_Mecaとの結果比較†

片持ち梁のモデルは10✕10✕100mmである。

解析結果（作成中）†

載荷値は8MPaになるように荷重を設定している．

ビーム要素
完全固定で設定した節点から応力ひずみ曲線を求めた。

salome-meca

Marc

ソリッド要素

↑片持ち梁の断面図

Salome-meca
メッシュ長さ0.5 要素数394121でメッシュを切った。下の図は固定面の様子

timestepは50分割しており、引張側の真ん中の点が降伏したのがstep20なので、そのときの断面の4隅と引張・圧縮側の真ん中の点をデータをまとめる。

timestep100の場合(春課題と同じ)
引張側の真ん中の点が降伏したのがstep40

春課題のデータ

Marc

5/22(月)

↑断面4隅の点を取った場合の応力-ひずみ曲線。4隅どの1点を取っても同じグラフが得られる。（勿論、引張と圧縮側で符号は変わる）

↑②（引張側）の点を取って、応力-ひずみ曲線を求めた。

引張側の真ん中の点が降伏したincrement14で断面の4隅の状況をまとめる．(Increment14: time0.59sのとき)

グラフに関してはどうしても上降伏点と下降伏点が現れるグラフになってしまう...
一応，設定している降伏値に近い値であればよいらしいので，多少このようなグラフになるのはしょうがないみたい．
しかし，1つ問題点?があり，固定面からずれた位置のほうが大きな降伏応力が出てしまう場合がある．固定面に一番大きな応力が出るはずなので，これだとおかしい？
②(引張側の真ん中の点)

4隅（数値は絶対値で表記）

5/17(水)

↑②（引張側）の点を取って、応力-ひずみ曲線を求めた。

↑①,②,③の応力-ひずみ曲線をまとめたグラフ

↑④,⑧,⑨の応力-ひずみ曲線をまとめたグラフ

↑⑤,⑥,⑦の応力-ひずみ曲線をまとめたグラフ

・上降伏点と下降伏点が現れるグラフができた。
グラフとしては間違っていないが、設定した降伏応力を超えないようにしたいのでこれではダメみたい…。

結果比較(作成中)†

ソリッド要素

　

4隅のデータ
Salome-meca

Marc(数値は絶対値)

Marcのビーム要素でできるグラフ（指定した降伏応力で曲がるグラフ）を作りたいと考える。
どちらも降伏応力はそれなりに近い値が出るが、グラフ形状が大きく異なる。 Salomeは指定した降伏応力を設定しても応力がずっと増えていってしまう。（降伏点は確認できるが、それでも設定した値より大きな値で曲がる。）
一方、Marcは上降伏点と下降伏点が現れるグラフができるが、上降伏点は設定した降伏応力より大きく離れていない上に最終的には設定した降伏応力に落ち着くので許容範囲として扱ってもいいだろう。
が、固定面の応力より固定面から離れた位置のほうが少し大きな応力が出ることについては疑問に感じる...。（曲げモーメントで考えると、固定面は一番応力が大きいはず。）
また、4隅のデータについてだが、Salomeは4隅のデータそれぞれバラバラに対し、Marcは全て同じ値（絶対値として一致）が出た。断面は10✕10mmなので、対称部材であることを考えると同じ値が出ないとおかしいはずだが...。
現段階で言えることは、ソリッド要素の弾塑性解析はSalome-mecaでのやり方を見直す必要があるだろう。降伏に達した後も応力がずっと増え続けるグラフを何とかしたい...。まず、Aster_codeの弾塑性解析に関わるコマンドの説明書を読んで、何か解決策がないか模索する。

ビーム要素での片持ち梁モデルの作り方†

片持ち梁曲げの解析方法は以下の通りに行なった。（一部、Marc_Mentatメモを引用して作成）

• 長さ単位 (基本操作)
  長さを選ぶ(私はmm)
  

• 形状とメッシュ (基本操作)
  節点を2点追加 (0 0 0 と100 0 0)(x y z の順，スペース開ける) 節点nodeは覚えておくこと→
  要素を線(2)に変えて追加 → 節点nodeを入力 → 右クリック確定 → 線ができる
  

• 再分割 (オペレーション)
  分割 → 上からx,y,zの順に値を入力 → 要素 → 分割したいとこ左クリック → 右クリック確定 → 分割できる
  

• スイープ (オペレーション)
  節点 → 全て → OK (必要のない節点を消す？みたいな)
  

• 再番号付け (基本操作)
  全ての形状/メッシュ → OK (節点の番号をつけ直す？みたいな)
  

形状設定

• 新規(構造)▼ (形状特性)
  3ーD ▶ → 中実断面梁(中が詰まっている断面) → 形状選ぶ(長方形，正方形とか) → 寸法入力 →
  X,Y,Zの値は変えたり変えなかったり(1が橋軸直角方向になるように) → 要素 追加 →
  追加したいところ左クリック(全体選択でも可) → 右クリック確定 → 左側の要素の数増えてたらできてる
  

テーブルと座標系

• 新規(1次独立)
  独立変数V1のタイプをtime(荷重を増分荷重にする)に → データポイントの追加 → V1(横軸)の数値を入力してenter →
  F(縦軸)の数値を入力してenter → データポイントの追加で先ほどと同じ作業をする。(最低、2点は必要)
  自分は(0,0),(1,1)と設定した。

ちなみに、バイリニアだとここで応力ひずみの値を入れる必要はないが、入れる場合はタイプをplastic_strain → データポイントを追加する。(最低、2点は必要)
なお、最初の点の塑性ひずみは0でその時の応力が降伏応力である。(0,235)だと降伏応力の数値は235である。

材料設定

• 新規(構造)▼ (材料特性)
  有限剛性領域 → スタンダード → ヤング率とポアソン比入力(n/mm^2で入力) → 塑性 追加→
  塑性にチェックを入れて降伏応力を入力(テーブルに応力-ひずみ関係のtableを入れる場合は降伏応力は1と入れる) → 要素 追加 →
  追加したいところ左クリック(全体選択でも可) → 右クリック確定 → OK
  

境界条件設定

• (固定)
  新規(構造)▼ (境界条件)
  変位指定 → 変位X,Y,Zと回転X,Y,Zにチェックを入れて0にする(固定端のとき) → 節点 追加 →
  固定端にする方の節点を左クリック → 右クリック → 矢印出てきたらできてる
  

• (載荷)
  新規(構造)▼ (境界条件)
  集中荷重 → 力Yに値を入力し、テーブルにtimeのtableを適用 → 節点 追加 → 載荷するところの節点を左クリック → 右クリック → 矢印出てきたらできてる
  

解析

• 新規▼ (解析ジョブ)
  構造 → チェック → 初期荷重をクリックし、境界条件の載荷のチェックを消す →
  解析結果をクリック → 要素テンソルのstress,Total Strain,Elastic Strain, Plastic Strainにチェック →
  要素スカラーのEquivalent Von Mises Stressにチェック →
  OK → Job check complete になったらOK → 実行 → Marc実行(1) → 3004になったら解析できてる
  

結果見る

• ポストファイルを開く(モデルプロット結果処理メニュー)
  → 履歴プロット → 位置設定で見る点を囲んで右クリック → 全てのインクリメント →　カーブの追加 →
  X軸データキャリアタイプを位置に → 位置を見たい節点 → 変数をEquivalent of total strain選択→
  Y軸データキャリアタイプを位置に → 位置を見たい節点 → 変数をEquivalent Von Mises stress Layer選択→
  カーブの追加 → フィット → OK

ソリッド要素での片持梁モデルの作り方†

形状設定より先の設定は梁要素と同じなので、それより前の設定を述べる。

• 長さ単位(基本操作)
  基本はmmで行う。

• 形状とメッシュ (基本操作)
  節点を2点追加 (0 0 0 と100 0 0)(x y z の順，スペース開ける) 節点nodeは覚えておくこと→
  要素を線(2)に変えて追加 → 節点nodeを入力 → 右クリック確定 → 線ができる
  

• 拡張 (オペレーション)
  線を拡張してソリッドをつくる。
  「拡張」→回転角（0 0 0）、並進（0 10 0）、繰り返し(1)と入力→「要素を拡張する」を選択し、左クリックで線を囲って右クリック→
  回転角（0 0 0）、並進（0 0 10）、繰り返し(1)と入力→「要素を拡張する」を選択し、左クリックで線を囲って右クリック
  これで100mm✕10mm✕10mmのソリッド要素が完成

• 再分割 (オペレーション)
  ここでメッシュを作成する。
  分割 → 上からx,y,zの順に値を入力（好きな値でいいが、私は100 10 10と入力した。これは1mm間隔でメッシュを切るため。)
  → 要素 → 分割したいところを左クリックで囲って右クリック → 分割できる
  

• スイープ (オペレーション)
  節点 → 全て → OK

形状設定

• 新規(構造)▼ (形状特性)
  3ーD ▶ → ソリッド→ 要素を選択 → 追加したいところを左クリックで囲って右クリック → 追加できていればOK

ここからの設定は梁要素と同じです。注意点として、境界条件で荷重を設定する際にフェース荷重か集中荷重を用いるが、1面(1点)あたりの荷重を掛けることになるので、かける荷重を面（節点）の数で割った値を入力すること。 （例:100面あって、荷重を800N掛けるなら、入力値は8）

Salome_Mecaのビーム要素での解析手法†

ビーム要素の弾塑性解析は上手く行かないらしい...。

5/30(火)

ビーム要素だけでは上手くいかないので、固定と載荷するところにBoxを作成した。（Boxを使って固定や載荷を行う。）

ひとまず、分かっていること
・POU_D_E,POU_D_Tで弾塑性解析はできない。（どうやら、非線形は使えないらしい。試しにやってみたら、VMIS_ISOT_〜に対応していないことが分かった。）
・MULTIFIBREについてだが、これは鉄筋コンクリートなどの複合材料に適用するコマンドみたいです。ただ、FIBREなら使えるかも? ・AFFE_MODELEとAFFE_CARA_ELEMの条件を同じにしないといけない。（例えば、POU_D_Eで設定したらPOUTREを使わないといけない。）
・DRX,DRY,DRZの値を0にするとnodeが存在しないというエラーが出る。ただし、ENCASTER(全自由度拘束)だとそういったエラーが出ない。

記録用メモ†

5/22(月) 梁の横にソリッド要素を貼り付けた（面を作成）モデルを作ってみたら上手くいくかもしれないというアドバイスを先輩から頂いたので試してみます。

5/16(火) Salomeとの結果を比較するために梁要素は一から作成、ソリッド要素は春課題のものを再利用してメッシュの切り方を綺麗にしてから改めて解析しています。
梁要素に関してはエラーばかりで苦戦中（これまでの先輩方の日誌を見たところ、上手くいったことがない?）、ソリッド要素のほうは解析に時間がかかるだけなので多分いけると思います。

5/14(日)ソリッド要素での解析に成功しました。ソリッド要素で面を固定したり載荷するには、モデルを横向き（固定面等を正面にしない）にして固定や載荷したいところを囲む必要があるみたいです。
ただ、設定した降伏応力(235MPa)を一旦超えてから235MPaに落ち着くので、そこが疑問に思います。（設定した降伏応力を超えないと聞いていたので...。）

5/13(土)ソリッド要素で一通り設定するところまではできました。...が、応力-ひずみのグラフができないので何か設定がおかしいのかも。（荷重設定はフェース荷重を使うみたいだが...）
ちなみに、Marcでは基本はり要素でモデルを作成するみたいです。（ソリッド要素だと解析に時間がかかるため）
今回、Salome-mecaでソリッド要素で作成した片持ち梁と結果を比較するために作成しています。

5/2(火)とりあえず解析できました。（結果は春課題弾塑性解析2023に載せます。）今回の解析でMarcの基礎的な操作方法は理解できました。しばらくは、Salomeのほうを中心に使うので、またMarcを使う際に複雑なモデルを作る際のコツや細かいテクニック等は先生や先輩方から教えていただこうと思います。Marc席が空いてるときにでも、色々モデルを作って解析してみようと思います。

4/30(日)10×10×100mmの六面体モデルを作成し、弾塑性解析を行っています。ただ、「テーブルと座標系」の使い方とグラフの出し方が色々調べてみても分からないので、先生か先輩方にお聞きしようと思います。(追記：秋田大学図書館の電子図書でMarcの本が見つかり、弾塑性解析について書いてあったので、それを見てもう1回やってみます。できなければ、聞こうと思います。)

2023年5月の記録†

やるべきこと†

(1)先月同様、salomeでの振動解析について学ぶため、code_asterの動画を視聴する。急いで取り組む必要はないみたいなので、じっくりやっていきたいと思います。（動画の視聴とその解析はさすがに今月中までに終わらせます。動画に至っては残り3つ見れば終わりなので...。）勉強してまとめたノートを共有してほしい？みたいなので、それも載せる。

(2)Marcで弾塑性解析（モデルは10×10×100mm）を行い、235MPaで降伏するか確かめる。
Salome-MecaとMarcの結果比較をするために、Salomeで梁要素,Marcでソリッド要素でモデルを作成し、弾塑性解析を行う。(wikiで調べたところ、Salomeを用いた梁要素の弾塑性解析がこれまで上手くいってなさそう？)

(3)Salome-Mecaでピン接合をできるように考える。

後は、時間があるときに院試に向けて勉強や本などを読んで知識をつける。

日誌†

5/23(火)
最近、SalomeとMarcを両方使うことが多いです。使い方として、Salomeで解析を回している間はMarcを使ってといった上手いこと利用しています。(共用パソコンなので，先輩の研究の邪魔にならないように使用しています)
そのおかげで両方の解析ツールの使い方を忘れることがないので、助かっています。しばらくは二刀流生活になると思いますが，楽しく取り組んでいこうと思います。

5/17(水)
最近色々やりたいこと、やらないといけないことが多く、充実した日々を過ごせているかなと思います。ただ、計画的にやらないと自分の研究課題が進まなかったり、研究以外で自分が好きで勉強していることにも時間を割くことができないので時間の使い方って大事だなと実感しています...。

5/11(木)
昨日、初めて進捗報告を行い、ようやく研究活動に本格的に始まったなと感じます。前期はSalome-Mecaを使った研究課題を取り組みます。Salomeを用いた動的応答解析について色々分かってないことが多いなか、どれだけ新しい発見ができるか分かりませんが、頑張ります。

2023年4月の記録†

やるべきこと†

(1)code_asterの動画https://www.youtube.com/@DigvijayPatankar/playlistsを視聴する。研究に取り組む前にsalomeの知識が足りないため、まずはsalomeの勉強！ （字幕は英語のほうがよい。...が、話している人の声が小さいせいなのかyoutubeの問題か分からないが、おかしな英語字幕となるので、あくまで参考程度にして自分の耳で英語を聞き、参考資料も使いながら理解しつつ取り組んでみる！)

目標はGW明けに終わらせる！（どんなに時間がかかっても5月中に!）

参考資料

• Salome-Meca説明書　
• code-asterの説明

(2)時間があるときにMarcの使い方に慣れておく。

日誌†

4月27日(木)

土木環境工学実験の準備のお手伝いと実験室での試験の見学をしました。実験は昨年自分もやったなと思いだすと、少し懐かしい気持ちにもなりました。実験室の試験も見てて面白かったですが、構造系の知識が自分にもっとあれば先輩方と混ざって色々聞いたり話すこともできただろうなと思ったので、もっと勉強します。

4月25日(火)

自分のwikiページを改良しました。長かった目次もスッキリしたので、見たいところにも行きやすくなったかなと思います。（特に日誌の目次はかなり長かったので...）

後、明日でようやく春課題が終わるはずなので、自分の研究内容に力を入れて取り組みます！

4月19日(水)

春課題の再発表が終わりました。

新しい課題も見つかり、次のゼミで軽く報告するみたいなので、自分の研究活動も本格的に始めつつ春課題の残りの問題点も解決できるように取り組みます。

4月14日(金)

第1回春課題の発表が終わりました。これが研究活動なんだなと実感したと同時にここでの研究活動をこれから3年間続けることで自分はもっと成長できるんだな思いました。（勿論、頑張ることは最低条件です。）

来週の水曜日までに改善したものを発表できるように取り組みます。

4月12日(水)

初回の英語ゼミに参加しました。 思っていた以上に英単語が出てこなくて、上手く伝わらない場面が多々あったので、文法や単語の復習もしていきたいと思います。

4月11日(火)

春課題のtex作業は一通り終わりました。 やるべきことの内容を進めつつ、発表に向けて練習をしておきたいと思います。

4月10日(月)

春課題の進みも順調で、後は考察部分の編集を行うのみです。 今週の金曜日に春課題の発表があるので、頑張りたいと思います。

4月3日（月）

無事4年生に進級でき、今月からいよいよ本格的に研究活動をしていくことになります。 大学院にも進む予定なので、残り3年の学生生活を大事に過ごしていきたいと思います。

その前に春課題の発表があるので、まずはそれに向けて頑張りたいと思います。

メモ†

研究活動で使う参考資料†

code_asterの動画https://www.youtube.com/@DigvijayPatankar/playlists （音声は英語だが、内容は振動解析に関わってくるもの。Tutorial8から翻訳機能がまともに動きます。）

Salome-Meca説明書https://sites.google.com/site/codeastersalomemeca/home/code_aster-1/kouzou-hisenkei　（古いver.なので、参考程度に）

code-asterの説明https://code-aster.org/V2/doc/default/en/index.php?man=commande （英語で書かれているので翻訳する必要あり）

Marc Mentat2018メモhttps://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/pukiwiki/?Marc/Mentat2018%E3%83%A1%E3%83%A2

例題で学ぶMarc有限要素法解析入門https://www.lib.akita-u.ac.jp/opac/volume/815629?current=1&q=Marc%E6%9C%89%E9%99%90%E8%A6%81%E7%B4%A0&total=2&trans_url=%2Fopac%2Fsearch%3Fcount%3D10%26defaultpage%3D1%26defaulttarget%3Dlocal%26order%3Drecommended_d%26q%3DMarc%25E6%259C%2589%25E9%2599%2590%25E8%25A6%2581%25E7%25B4%25A0%26searchmode%3Dnormal　(2013年に出版されたものなので、少し違いがあるかもしれない。なお、閲覧にはAUアカウントとPW必要)

Salome-meca 知識†

ここでは自分が学んだSalome-mecaの知識についてまとめる。

code-aster名称http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?Salome-%A5%D5%A5%E9%A5%F3%A5%B9%B8%EC%C2%D0%BA%F6（このURLに載っているExcelファイルに更に詳しく書いてあります。）

BC & Load†

(1)AFFE_CHAR_MECA DDL_IMPO 完全固定の別のやり方

これまで完全固定をする場合、DX=DY=DZ=0と設定していたが、LIAISON=ENCASTER（全自由度拘束）でも設定可。

(2)AFFE_CHAR_MECA FORCE_の意味

FORCE_NODAL ノードあたりの力

FORCE_FACE 1面あたりの力

FORCE_ARETE エッジ1本あたりの力

FORCE_CONTOUR 輪郭の長さあたりの力

FORCE_POUTRE 梁の長さあたりの力

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

TeX†

久し振りに使うとコマンド等を色々忘れているので、ここにメモしておきます。

(1)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)

{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

(2)画像の貼り方

ファイルの語尾が.pdf_texの場合(inkscapeで編集したグラフなど)は、\scalebox{倍率(数値入れる)}{\input{ファイル名.pdf_tex}}を入力。

.png(スクリーンショットした画像など)の場合、\includegraphics[width=数値mm]{ファイル名.png}を入力する。

(3)数式について

数式で表すには$で挟む必要がある。

(例)

弾塑性解析†

春課題で行なった弾塑性解析については以下のURLにまとめてあります。

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/pukiwiki/?%E6%98%A5%E8%AA%B2%E9%A1%8C%E5%BC%BE%E5%A1%91%E6%80%A7%E8%A7%A3%E6%9E%902023

創造工房実習 課題まとめ†

創造工房実習 発表準備進捗状況記録用メモ（提出済み）†

2/3（金）

課題は完成しました。後はスライド作りをするのみです。（現在、スライド構成に悩み中）

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

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）

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

（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）

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

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 ）

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。)

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）

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)

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 ）

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\( \delta = \frac{P\ell^3}{3EI} \)に\( \delta = \frac{P\ell}{kGA} \)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)†

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）

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†

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）

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

・創造工房実習時に作成したグラフ

2023年1月〜2月の日誌†

2月10日(金)

今日で発表含め創造工房実習の課題が全て終わりました。ただ、質問に対して答えることができなかったので、春休み課題の発表ではしっかり答えられるように知識をつけたいです。 次は春休み課題（弾塑性解析）を行う必要があるので、それに向けて頑張ります。

1/31(火)

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)

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)

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年の日誌†

2022年12月の記録 [#k9fffae3]

12/16(金)

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)

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)

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)

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)

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）

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)

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)

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 [#o8b95629]

11/28(月)

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)

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)

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)

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)

viiとgnuplotの使い方を軽く復習しました。

11/4（金）

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）

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)

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

2022年10月の記録 [#z5e925c3]

10/28（金）

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)

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）

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）

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

aBcDeFgHiJkLmNoPqRsTuVwXyZ

AbCdEfGhIjKlMnOpQrStUvWxYz

3.1415926535(5回)

1.7320508075(5回)

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