引き続きグラフの整理を行った。
グラフの整理を行った。
①条件
②条件
②の条件について①の条件をそれぞれ一つのグラフにまとめる。
C0に載荷した際の軸力を1として表す。
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
条件7(死荷重あり、集中荷重60kN、プレストレスあり、BARRE要素)
条件8(死荷重あり、集中荷重60kN、プレストレスあり、CAVLE要素)
影響線グラフの作成を終えた。
グラフは以下
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
条件4(死荷重なし、集中荷重60kN、プレストレスなし、CAVLE要素)についての解析を進めた。
条件7(死荷重あり、集中荷重60kN、プレストレスあり、BARRE要素)についての解析を行った。影響線の作成は5/21以降行う。
条件5(死荷重あり、集中荷重60kN、プレストレスなし、BARRE要素)についての解析、影響線グラフの作成について行うことができた。 グラフは以下
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
条件6(死荷重あり、集中荷重60kN、プレストレスなし、CABLE要素)についての解析、影響線グラフの作成について行うことができた。 グラフは以下
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
20mに渡って荷重をかけたところ急激に軸力が低下することなく解析を終えることができた。
以前集中荷重をかけた際に値が非常に小さくなってしまったことについて、分布荷重で表現するためにについて解析した。 斜張橋中央左右10mずつ計20mに渡って荷重をかけて解析した。 c270で軸力が急激に低下してしまう状況は変わらなかった。明日は中央径間に載荷したものについて解析を行ってみる。
→改めてAsterStudyを確認したところミスがあったため修正して解析したところ問題なく影響線がかけた
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minato/bunp_20_c0 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minato/bunp_20_c12
c270の解析結果を抜いたものを以下に示す
http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minato/bunp_20_c0nuki http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minato/bunp_20_c12nuki
死荷重あり、集中荷重60kN、プレストレスあり、幾何学あり(CABLE要素)
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性0.5倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性10倍、補剛桁の剛性1倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性0.5倍 中央径間のL荷重無
主塔の剛性1倍、補剛桁の剛性10倍 中央径間のL荷重無
死荷重あり、60kNの集中荷重、プレストレスあり、CABLE要素(幾何学無し)→条件6
について5回解析を終えグラフにまとめた。 実際のグラフは次回貼る
5/7のゼミで試すことにした活荷重を秋山さんの解析では集中荷重にしていたことについて"keta"のメッシュに集中荷重を分布荷重として換算してかけ、解析を行った
集中荷重についても一応もう一度解析を行ってみる。
死荷重ありなのにも関わらず集中荷重を1kNのまま解析してしまったのでここから解析やり直し
活荷重については"keta"に活荷重分を追加して解析を行う
主塔の剛性を半分にした場合、補剛桁の剛性を半分にした場合それぞれの影響線について解析することができた。
主塔の剛性を増やすことについて
→5倍 ok
→100倍 NG
→50倍 NG
→10倍 OK 10倍で一旦解析回す
条件1-2 (主塔剛性半分)
条件1-4 (補剛桁剛性半分)
主塔のヤング率を1000倍(200000000000000N/mm2)にしたところ何度か解析したがエラーが出た。 石黒さんからsalome-mecaが有限要素法であることが原因ではないかとアドバイスを頂いた。
一度主塔のヤング率を大きくしたものについては飛ばし、別の条件で解析を行っていくこととする。
4/30のゼミで指摘を受けたC270での軸力が大幅に低下してしまうことについて、石黒さん、千代岡さんから活荷重と載荷点が一致することで軸力に影響が出たのではないかと指摘を受け、AFFE_CHAR_MECA内の載荷部分を削除して解析を行った。
影響線解析を行う条件については以下の条件となった
①条件
②条件
便宜上グラフ内の条件などは簡略化のため1-1(条件①で1、条件②で1)などで書いておく
_F(FY=-1000.0, GROUP_NO=('C_load0', ))), FORCE_POUTRE=(_F(FY=-35250.0, GROUP_MA=('keta', )), _F(FY=-80000.0, GROUP_MA=('CW', )), _F(FY=-122000.0, GROUP_MA=('keta', )), _F(FY=-60000.0, GROUP_MA=('syutou_huto', 'syutou'))), MODELE=allmodel)
GROUP_NO=('saika', )), _F(FY=-1000.0, GROUP_NO=('C_load0', ))), FORCE_POUTRE=(_F(FY=-35250.0, GROUP_MA=('keta', )), _F(FY=-80000.0, GROUP_MA=('CW', )), _F(FY=-122000.0, GROUP_MA=('keta', )), _F(FY=-60000.0, GROUP_MA=('syutou_huto', 'syutou'))), MODELE=allmodel)
影響線のグラフ
影響線をC0のケーブルについて作成した 載荷点は今後のためC0〜C54まですべての点で行った。 C27で極端に値が低くなっており、その点を省いてグラフを作成したところきれいな曲線が出た 次回からはC1以降のケーブルについて影響線の作成を行う
軸力の確認方法、解析結果の見方について確認した 今後(4/28~)は両端(C1,C26)、中央部分(C13,C14)の4本のケーブルについて、載荷点(C0,C240,C280,C320,C540)に力がかかった際の軸力をまとめ、簡易的な影響線を書いてみる。 影響線の書き方に慣れた後、全体の影響線解析をグラフにて示す。
home→out 条件を変えた際、上書き保存されてしまうため名称変更すると良い
outファイル内のnamaeから変更したい名称に置換、端末にてoutファイル内で./namaeで実行変更結果はlsから確認
間違った場合はsudo rm(XX)*にて消去可能X
Xに任意の文字列。その文字列から始まるファイルを削除可能
paravis→フィルター→mechanics→ELNO_to_point_gaussian
point_data→EFGE_ELNO (図形が表示されている方を選択した状態で)EFGE_ELNO→magnitude~MFZまでの順番が確認できる
以下要出典(paravisの表示順もこれ?) https://qiita.com/Jun_Tatsuno/items/3e6558c1adc4dd9499fe
DEPL Magnitude,変位量
DX,X方向変位量
DY,Y方向変位量
DZ,Z方向変位量
IEQ_NOEU
Magnitude,全項目のΣ2乗の平方根
VMIS,ミーゼス応力
TRESCA,トレスカ応力
PRIN_1,最小主応力
PRIN_2,中間主応力
PRIN_3,最大主応力
VMIS_SG,±符号付ミーゼス応力
SIGM_NOEU
Magnitude,全項目のΣ2乗の平方根
SIXX,X方向垂直応力
SIYY,Y方向垂直応力
SIZZ,Z方向垂直応力
SIXY,XYせん断応力
SIXZ,XZせん断応力
SIYZ,YZせん断応力
斜張橋モデルの解析一回目 C0に1000Nかけたものについて行った
paravisで値を確認できたがどこが軸力を表しているのか分からなかったので後で聞いてみることに→解決
全体解析を行えるモデルについても解析を行ったが保存先を見つけられず→解決
モード解析のやり方について https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/pukiwiki/?Salome-Meca_%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%83%89%E8%A7%A3%E6%9E%90%E3%83%A1%E3%83%A2
https://www.youtube.com/watch?v=RzIL9fGu2mA
http://rabijin-tech.com/cae_salome-meca_eigenvalue_01/
ティモシェンコ梁とオイラー梁の違い:https://t-pot.me/posts/math/compare-be-tim-beam-theory/
https://qiita.com/Jun_Tatsuno/items/a9def3216f230e794fc7
密度の値が小さい時
modes = CALC_MODES(
CALC_FREQ=_F( FREQ=(100.0, 20000.0) ), MATR_MASS=mass, MATR_RIGI=stifness, OPTION='BANDE', SOLVEUR=_F( METHODE='MUMPS' ), STOP_BANDE_VIDE='OUI', TYPE_RESU='DYNAMIQUE'
)
\( v=\frac{ P\ell^{3} }{48EI}+\frac{P\ell}{4kGA} \)
スパン長 150mm 断面 10mm*10mm 密度 7850kg/m~3 せん断補正係数 E/2*(1+0.3) ヤング率 205000MPa
水平一次 理論値 1609.203
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 2218.78 | 27.47352148 |
4 | 4716 | 2621.46 | 38.6142455 |
3 | 5327 | 1973.51 | 18.45985072 |
2 | 21887 | 1783.83 | 9.789441819 |
1 | 111971 | 1665.94 | 3.405704887 |
0.9 | 156570 | 1637.39 | 1.721459151 |
0.8 | 157322 | 1639.7 | 1.859913399 |
0.7 | 158318 | 1629.31 | 1.234080684 |
水平二次 理論値 5214.409
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 6962.74 | 25.10981309 |
4 | 4716 | 6335.14 | 17.69070612 |
3 | 5327 | 6251.35 | 16.58747311 |
2 | 21887 | 5649.32 | 7.698466364 |
1 | 111971 | 5327.54 | 2.123512916 |
0.9 | 156570 | 5246.79 | 0.617158301 |
0.8 | 157322 | 5255.66 | 0.78488715 |
0.7 | 158318 | 5225.41 | 0.210528935 |
水平三次 理論値 10877.788
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 11856.2 | 8.252323679 |
4 | 4716 | 11346.2 | 4.128360156 |
3 | 5327 | 11180.6 | 2.708369855 |
2 | 21887 | 10156.5 | 7.101737803 |
1 | 111971 | 9733.78 | 11.7529675 |
0.9 | 156570 | 9635.55 | 12.8922376 |
0.8 | 157322 | 9638.53 | 12.85733405 |
0.7 | 158318 | 9619.39 | 13.08188981 |
鉛直一次 理論値 1609.203
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 2293.25 | 29.82871471 |
4 | 4716 | 2279.17 | 29.39521843 |
3 | 5327 | 2263.07 | 28.89291979 |
2 | 21887 | 2179.67 | 26.17217285 |
1 | 111971 | 2125.94 | 24.30628334 |
0.9 | 156570 | 2111.278 | 23.78062008 |
0.8 | 157322 | 2113.22 | 23.85066392 |
0.7 | 158318 | 2111.96 | 23.80523305 |
鉛直二次 理論値 5214.409
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 4605.25 | 13.22749036 |
4 | 4716 | 4568.09 | 14.148561 |
3 | 5327 | 4532.56 | 15.04335298 |
2 | 21887 | 4289.7 | 21.55649579 |
1 | 111971 | 4187.49 | 24.52349737 |
0.9 | 156570 | 4163.22 | 25.24942232 |
0.8 | 157322 | 4163.06 | 25.25423607 |
0.7 | 158318 | 4162.87 | 25.25995287 |
鉛直三次 理論値 10877.788
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 10444.6 | 4.14748291 |
4 | 4716 | 10359 | 5.008089584 |
3 | 5327 | 10298.9 | 5.620872132 |
2 | 21887 | 9836.38 | 10.58730956 |
1 | 111971 | 9617.36 | 13.10575875 |
0.9 | 156570 | 9562.14 | 13.75892844 |
0.8 | 157322 | 9562.38 | 13.75607328 |
0.7 | 158318 | 9560.66 | 13.77653844 |
ねじれ一次 理論値 3734.988
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 4485.89 | 16.7391978 |
4 | 4716 | 4167.02 | 10.3678888 |
3 | 5327 | 4132.21 | 9.612822194 |
2 | 21887 | 3655.8 | 2.166092237 |
1 | 111971 | 3477.39 | 7.407797227 |
0.9 | 156570 | 3437.05 | 8.668422048 |
0.8 | 157322 | 3435.85 | 8.706375424 |
0.7 | 158318 | 3428.75 | 8.931476486 |
ねじれ二次 理論値 11204.963
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 2569 | 15131 | 25.94697641 |
4 | 4716 | 13881 | 19.27841654 |
3 | 5327 | 13716.8 | 18.3121209 |
2 | 21887 | 12112.5 | 7.492565531 |
1 | 111971 | 11327.9 | 1.085258521 |
0.9 | 156570 | 11136.5 | 0.614762268 |
0.8 | 157322 | 11152.6 | 0.469513835 |
0.7 | 158318 | 11074.1 | 1.181703254 |
スパン長 300mm 断面 10mm*10mm 密度 7850kg/m~3 せん断補正係数 E/2*(1+0.3) ヤング率 205000MPa
水平一次 理論値 402.301
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 622.753 | 35.3995886 |
4 | 9832 | 576.943 | 30.27023467 |
3 | 11528 | 559.877 | 28.14475322 |
2 | 39353 | 521.528 | 22.86109279 |
1 | 193849 | 494.723 | 18.68156524 |
0.9 | 351816 | 485.289 | 17.10073791 |
0.8 | 356083 | 485.168 | 17.08006299 |
0.7 | 351625 | 484.595 | 16.98201591 |
水平二次 理論値 1306.02
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 1651.17 | 21.04980105 |
4 | 9832 | 1527.72 | 14.67009661 |
3 | 11528 | 2335.61 | 44.18580157 |
2 | 39353 | 1377.87 | 5.390058569 |
1 | 193849 | 1317.78 | 1.075900378 |
0.9 | 351816 | 1295.69 | 0.610639891 |
0.8 | 356083 | 1296.34 | 0.560192542 |
0.7 | 351625 | 1295.03 | 0.661915168 |
水平三次 理論値 2719.447
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 3652.38 | 25.54315268 |
4 | 9832 | 3850 | 29.36501299 |
3 | 11528 | 4206.94 | 35.35807499 |
2 | 39353 | 3056.45 | 11.02596149 |
1 | 193849 | 2932.05 | 7.251001859 |
0.9 | 351816 | 2886.73 | 5.794895955 |
0.8 | 356083 | 2887.7 | 5.826540153 |
0.7 | 351625 | 2885.5 | 5.754739213 |
鉛直一次 理論値 402.301
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 644.414 | 37.57103353 |
4 | 9832 | 604.14 | 33.4093091 |
3 | 11528 | 600.067 | 32.95731977 |
2 | 39353 | 579.153 | 30.53631769 |
1 | 193849 | 571.472 | 29.6026752 |
0.9 | 351816 | 567.131 | 29.06383181 |
0.8 | 356083 | 567.133 | 29.06408197 |
0.7 | 351625 | 566.979 | 29.04481471 |
鉛直二次 理論値 1306.02
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 1434.89 | 9.149690917 |
4 | 9832 | 1307.48 | 0.296601095 |
3 | 11528 | 1296.5 | 0.547782491 |
2 | 39353 | 1232.53 | 5.766350515 |
1 | 193849 | 1213.82 | 7.396648597 |
0.9 | 351816 | 1203.01 | 8.361692754 |
0.8 | 356083 | 1202.93 | 8.368899271 |
0.7 | 351625 | 1202.98 | 8.364395086 |
鉛直三次 理論値 2719.447
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 3264.98 | 16.7086169 |
4 | 9832 | 2982.43 | 8.817742579 |
3 | 11528 | 3298.69 | 17.55978889 |
2 | 39353 | 2840.19 | 4.251229671 |
1 | 193849 | 2800.66 | 2.899780766 |
0.9 | 351816 | 2777.73 | 2.098224089 |
0.8 | 356083 | 2777.6 | 2.093641993 |
0.7 | 351625 | 2777.727 | 2.143082766 |
ねじれ一次 理論値 1867.494
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 2665.23 | 29.93122545 |
4 | 9832 | 2372.96 | 21.30107545 |
3 | 11528 | 2965.92 | 37.03491665 |
2 | 39353 | 2112.98 | 11.61799922 |
1 | 193849 | 2017.18 | 7.420557412 |
0.9 | 351816 | 1981.66 | 6.113326201 |
0.8 | 356083 | 1982.43 | 5.797733085 |
0.7 | 351625 | 1980.54 | 5.707837257 |
ねじれ二次 理論値 5602.482
メッシュ長さ | 要素数 | 固有振動数 | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) |
5 | 3576 | 7352.48 | 23.80146563 |
4 | 9832 | 687361 | 18.49287347 |
3 | 11528 | 7102.6 | 21.1206882 |
2 | 39353 | 6463.83 | 13.32565986 |
1 | 193849 | 6212.7 | 9.822106331 |
0.9 | 351816 | 6110.72 | 8.317154116 |
0.8 | 356083 | 6117.15 | 8.413525907 |
0.7 | 351625 | 6111.7 | 8.331855294 |
サンドイッチ梁の変位についてsalomeで求めた変位をグラフにまとめた。
メッシュ長さ | 要素数 | 先端変位(4隅の平均値)[mm] | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) | 計算者 |
0.7 | 155419 | 0.0772 | 26.943 | 湊 |
0.8 | 138734 | 0.0775 | 26.452 | 湊 |
0.9 | 82935 | 0.0774 | 26.614 | 湊 |
1.1 | 38671 | 0.0766 | 27.937 | 森井 |
1.2 | 32044 | 0.0770 | 27.273 | 森井 |
1.3 | 28599 | 0.0768 | 27.604 | 森井 |
1.4 | 23950 | 0.07640 | 22.04 | 米谷 |
1.5 | 19998 | 0.07641 | 22.03 | 米谷 |
1.6 | 19448 | 0.07715 | 21.28 | 米谷 |
1.7 | 13801 | 0.07567 | 22.79 | 米谷 |
1.8 | 12677 | 0.07736 | 21.06 | 沼野 |
1.9 | 11464 | 0.07546 | 23.00 | 沼野 |
2 | 10699 | 0.07404 | 24.45 | 沼野 |
3 | 3579 | 0.08414 | 15.004 | 國井 |
4 | 1628 | 0.08279 | 16.37 | 國井 |
5 | 1016 | 0.08303 | 16.26 | 國井 |
6 | 839 | 0.08288 | 16.26 | 西澤 |
7 | 554 | 0.08087 | 18.28 | 西澤 |
8 | 285 | 0.07898 | 19.20 | 西澤 |
9 | 261 | 0.01421 | 85.49 | 真庭 |
10 | 232 | 0.03380 | 65.51 | 真庭 |
11 | 208 | 0.00913 | 90.68 | 真庭 |
11/15に用いた単純梁について直方異方性と見た際の変位と二次要素とした際の変位についてそれぞれ計算しグラフにまとめた。
メッシュ長さ | 要素数 | 変位(異方性)[mm] | 相対誤差-異方性(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) | 変位(等方性)[mm] | 相対誤差-等方性(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) | 計算者 |
0.7 | 171996 | 0.5068 | 2.993 | 0.4301 | 3.141 | 湊 |
0.8 | 161561 | 0.5069 | 2.999 | 0.4300 | 3.116 | 湊 |
0.9 | 94185 | 0.5021 | 2.071 | 0.4301 | 3.139 | 湊 |
1.1 | 47998 | 0.4957 | 0.814 | 0.4122 | 1.056 | 森井 |
1.2 | 47343 | 0.4952 | 0.712 | 0.4300 | 3.217 | 森井 |
1.3 | 42112 | 0.4941 | 0.488 | 0.4298 | 3.169 | 森井 |
1.4 | 38960 | 0.4937 | 0.407 | 0.4299 | 3.193 | 森井 |
1.5 | 15041 | 0.4845 | 1.460 | 0.4298 | 3.179 | 米谷 |
1.6 | 16071 | 0.4849 | 1.380 | 0.4298 | 3.157 | 米谷 |
1.7 | 12933 | 0.4845 | 1.460 | 0.4299 | 3.182 | 米谷 |
1.8 | 12993 | 0.4832 | 1.73 | 0.4298 | 3.19 | 沼野 |
1.9 | 11235 | 0.4783 | 2.73 | 0.4295 | 3.10 | 沼野 |
2 | 11456 | 0.4982 | 1.32 | 0.4296 | 3.12 | 沼野 |
3 | 2514 | 0.4369 | 4.87 | 0.4293 | 3.05 | 國井 |
4 | 1461 | 0.4341 | 4.20 | 0.4293 | 3.05 | 國井 |
5 | 433 | 0.2803 | 32.7 | 0.4284 | 2.83 | 國井 |
6 | 356 | 0.4283 | 2.80 | 0.3437 | 17.5 | 西澤 |
7 | 102 | 0.4260 | 2.26 | 0.2225 | 46.6 | 西澤 |
8 | 93 | 0.4260 | 2.26 | 0.1123 | 73.0 | 西澤 |
9 | 81 | 0.2212 | 54.9 | 0.4255 | 2.13 | 真庭 |
10 | 84 | 0.2051 | 58.3 | 0.4247 | 1.95 | 真庭 |
11 | 74 | 0.2260 | 54.0 | 0.4246 | 1.91 | 真庭 |
メッシュ長さ | 要素数 | 変位(異方性)[mm] | 相対誤差-異方性(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) | 計算者 |
0.7 | 171996 | 0.5068 | 2.993 | 湊 |
0.8 | 161561 | 0.5069 | 2.999 | 湊 |
0.9 | 94185 | 0.5021 | 2.071 | 湊 |
1.1 | 47998 | 0.4957 | 0.814 | 森井 |
1.2 | 47343 | 0.4952 | 0.712 | 森井 |
1.3 | 42112 | 0.4941 | 0.488 | 森井 |
1.4 | 38960 | 0.4937 | 0.407 | 森井 |
1.5 | 15041 | 0.4845 | 1.460 | 米谷 |
1.6 | 16071 | 0.4849 | 1.380 | 米谷 |
1.7 | 12933 | 0.4845 | 1.460 | 米谷 |
1.8 | 12993 | 0.4832 | 1.73 | 沼野 |
1.9 | 11235 | 0.4783 | 2.73 | 沼野 |
2 | 11456 | 0.4982 | 1.32 | 沼野 |
3 | 2514 | 0.4369 | 4.87 | 國井 |
4 | 1461 | 0.4341 | 4.20 | 國井 |
5 | 433 | 0.2803 | 32.7 | 國井 |
6 | 356 | 0.4283 | 2.80 | 西澤 |
7 | 102 | 0.4260 | 2.26 | 西澤 |
8 | 93 | 0.4260 | 2.26 | 西澤 |
9 | 81 | 0.2212 | 54.9 | 真庭 |
10 | 84 | 0.2051 | 58.3 | 真庭 |
11 | 74 | 0.2260 | 54.0 | 真庭 |
メッシュ長さ | 要素数 | 変位(等方性)[mm] | 相対誤差-等方性(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) | 計算者 |
0.7 | 171996 | 0.4301 | 3.141 | 湊 |
0.8 | 161561 | 0.4300 | 3.116 | 湊 |
0.9 | 94185 | 0.4301 | 3.139 | 湊 |
1.1 | 47998 | 0.4122 | 1.056 | 森井 |
1.2 | 47343 | 0.4300 | 3.217 | 森井 |
1.3 | 42112 | 0.4298 | 3.169 | 森井 |
1.4 | 38960 | 0.4299 | 3.193 | 森井 |
1.5 | 15041 | 0.4298 | 3.179 | 米谷 |
1.6 | 16071 | 0.4298 | 3.157 | 米谷 |
1.7 | 12933 | 0.4299 | 3.182 | 米谷 |
1.8 | 12993 | 0.4298 | 3.19 | 沼野 |
1.9 | 11235 | 0.4295 | 3.10 | 沼野 |
2 | 11456 | 0.4296 | 3.12 | 沼野 |
3 | 2514 | 0.4293 | 3.05 | 國井 |
4 | 1461 | 0.4293 | 3.05 | 國井 |
5 | 433 | 0.4284 | 2.83 | 國井 |
6 | 356 | 0.3437 | 17.5 | 西澤 |
7 | 102 | 0.2225 | 46.6 | 西澤 |
8 | 93 | 0.1123 | 73.0 | 西澤 |
9 | 81 | 0.4255 | 2.13 | 真庭 |
10 | 84 | 0.4247 | 1.95 | 真庭 |
11 | 74 | 0.4246 | 1.91 | 真庭 |
二次要素、直方異方性共に要素数の増加に伴い、計算によって求められた理論値と近い値になるような遷移をしていた。しかし、要素数の増加数のわりに相対誤差の減少が発生していない。先週11/15の計算結果と比較して要素数が増えると相対誤差が減り最終的に一定の相対誤差の範囲に収まる、理論値の値を超える部分が生じるなどの同様な傾向を示していたものの、相対誤差の値の変化が少なくなる傾向を示していた際の要素数は22日と15日を比較すると15日のほうが少ない。このことから、メッシュを二次要素とすることで少ない要素数でも機械計算で得ることができる範囲の計算結果を得られるのではないかと考える。
salomeを使って単純梁の変位を求めた。 E=6000MPa
μ=0.4
断面:10mm×10mm
長さ:120mm
線荷重:10N/mm
ピン支点:10mm地点
ローラー支点:110mm地点
メッシュ長さ | 要素数 | 先端変位(4隅の平均値)[mm] | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) | 計算者 |
0.7 | 171996 | 0.4260 | 2.207 | 湊 |
0.8 | 161561 | 0.4256 | 2.115 | 湊 |
0.9 | 94185 | 0.4169 | 0.0719 | 湊 |
1.1 | 47998 | 0.4122 | 1.067 | 森井 |
1.2 | 47343 | 0.4118 | 1.166 | 森井 |
1.3 | 42112 | 0.4113 | 1.289 | 森井 |
1.4 | 38960 | 0.4112 | 1.313 | 森井 |
1.5 | 15041 | 0.3978 | 4.516 | 米谷 |
1.6 | 16071 | 0.3999 | 4.002 | 米谷 |
1.7 | 12993 | 0.3971 | 4.687 | 米谷 |
1.8 | 12203 | 0.3964 | 4.85 | 沼野 |
1.9 | 11235 | 0.3942 | 5.38 | 沼野 |
2 | 11456 | 0.3991 | 4.20 | 沼野 |
3 | 2514 | 0.2141 | 21.4 | 國井 |
4 | 1461 | 0.34028 | 18.4 | 國井 |
5 | 433 | 0.1354 | 67.8 | 國井 |
6 | 356 | 0.2135 | 48.8 | 西澤 |
7 | 102 | 0.11 | 73.6 | 西澤 |
8 | 93 | 0.112 | 73.0 | 西澤 |
9 | 81 | 0.1125 | 73.0 | 真庭 |
10 | 84 | 0.0794 | 80.9 | 真庭 |
11 | 74 | 0.1297 | 68.9 | 真庭 |
要素数が少ない区間では示す変位について、前回求めた片持ち梁の際に比べばらつきが大きくなっている。この理由として、片持ち梁への荷重における変位から単純梁への線荷重における変位へと変わったことによって計算が複雑化したことがあげられる。 同程度のメッシュの大きさの構造物について計算を行った場合、より複雑な方はその計算によるデータのばらつきが大きくなる可能性が考えられる。 また、前回とは異なり、要素数を増やした際、断面二次モーメントなどを餅入り理論計算によって求められた値を超える結果を示していた。このような結果を踏まえ、単純に要素数を増やすだけでは理論値に到達することがないのか、それとも何か別の要因によって理論値を逸脱する値を出してしまったのか考えてみたい。
salomeを使って片持ち梁の変位を求めた
E=6000MPa
μ=0.4
断面:10mm×10mm
長さ:100mm
荷重:100N
計算結果のグラフ
計算結果は以下の表を参照
メッシュ長さ | 要素数 | 先端変位(4隅の平均値)[mm] | 相対誤差(\( \frac{salome-手計算}{手計算} \)) | 計算者 |
1 | 37757 | 6.37 | 4.5 | 創造工房 |
0.7 | 107380 | 6.47 | 2.96 | 湊 |
0.8 | 57821 | 6.44 | 3.62 | 湊 |
0.9 | 57698 | 6.43 | 3.73 | 湊 |
1.1 | 57980 | 6.44 | 3.57 | 湊 |
1.2 | 52123 | 6.41 | 3.90 | 森井 |
1.3 | 45549 | 6.34 | 4.98 | 森井 |
1.4 | 26951 | 6.32 | 5.31 | 森井 |
1.5 | 16904 | 6.25 | 6.32 | 米谷 |
1.6 | 14296 | 6.20 | 7.05 | 米谷 |
1.7 | 13596 | 6.21 | 6.81 | 米谷 |
1.8 | 6299 | 5.74 | 13.9 | 沼野 |
1.9 | 6001 | 5.73 | 14.1 | 沼野 |
2 | 5617 | 5.65 | 15.3 | 沼野 |
3 | 2309 | 5.48 | 17.8 | 國井 |
4 | 617 | 3.62 | 45.6 | 國井 |
5 | 494 | 3.85 | 42.3 | 國井 |
6 | 581 | 2.51 | 62.4 | 西澤 |
7 | 133 | 1.41 | 78.8 | 西澤 |
8 | 78 | 1.29 | 80.7 | 西澤 |
9 | 72 | 1.288 | 80.69 | 真庭 |
10 | 60 | 1.226 | 81.62 | 真庭 |
11 | 65 | 1.231 | 81.54 | 真庭 |
今回は片持ち梁の変位を計算によって求めた。計算結果からは要素数を増やせば増やすほど理論値に近づくと予想できるようなグラフを得ることができた。
一回目のグラフ
二回目のグラフ
gnuplot を使ってのグラフの表示方法を学んだ
一回目のグラフ:適当な数字を並べて結んだグラフ 大きい順に並べないとぐちゃぐちゃなグラフになってしまう 二回目のグラフ:去年の兼田先輩の創造工房で使われていた単純梁の要素数と先端変位のデータを使った
メッシュ長さ | 要素数 | 先端変位 | 相対誤差 | 計算者 |
0.7 | 144563 | 0.430124 | 3.22 | 安藤 |
0.8 | 141517 | 0.430132 | 3.22 | 安藤 |
0.9 | 91648 | 0.430020 | 3.197 | 兼田 |
1.1 | 27160 | 0.429828 | 3.151 | 兼田 |
1.2 | 24675 | 0.429836 | 3.15 | 柴田 |
1.3 | 23446 | 0.42974 | 3.13 | 柴田 |
1.4 | 17738 | 0.429797 | 1.3 | 佐藤 |
1.5 | 15438 | 0.429958 | 3.14 | 佐藤 |
1.6 | 15900 | 0.429755 | 3.18 | 皆川 |
1.7 | 12142 | 0.429676 | 3.11 | 皆川 |
1.8 | 11604 | 0.429829 | 3.14 | 永山 |
1.9 | 10391 | 0.429684 | 3.12 | 永山 |
2 | 10291 | 0.429620 | 3.10 | 辻 |
3 | 2328 | 0.429169 | 2.99 | 辻 |
4 | 1500 | 0.429254 | 3.01 | 服部 |
5 | 432 | 0.428170 | 2.75 | 服部 |
6 | 356 | 0.428452 | 2.82 | 梶原 |
7 | 196 | 0.42591 | 2.21 | 梶原 |
8 | 104 | 0.426074 | 2.25 | 工藤 |
9 | 81 | 0.425552 | 2.12 | 工藤 |
10 | 78 | 0.488382 | 17.20 | 佐々木 |
11 | 63 | 0.423972 | 9.0534 | 佐々木 |