やること

異種材料(鋼材と木材)の接合モデルについて

木製治山ダムの解析

一面せん断モデル作成

引き抜き試験モデル作成

接合具についての検討

タイトル

木材サイズ、鋼棒径を変えたときの挙動

改良モデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/mokudam2022/kairyou2.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/mokudam2022/kairyou3.png

青が解析 緑と紫は実験結果

□120×120 D16のときの挙動

めり込みの再現

めり込みの状況

降伏応力2MPaのときの降伏点のひずみは、ヤング率E=7000のとき0.0003になる

仮想材2mmのとき 降伏応力を変えたときの応力ひずみグラフ

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/ouryokuhizumi.png 縦軸が木材上面の応力(kN)、横軸がひずみ、紫が降伏応力1N/mm2 緑が2N/mm2 青が5N/mm2 黄が10N/mm2

最小主応力とミーゼス応力

降伏応力2N/mm2

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/prin1.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/vmis.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/danmen2.png

モデルA

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/merikomi1.png

モデルB

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/merikomi2.png

メモ

気づいたこととか

Salome-Meca関連メモ

7/2 異方性を持つ材料の弾塑性解析(Salome-Meca)

Flameshot

sudo apt install flameshot

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210604.png

木製治山ダム 解析

11/2

一面せん断試験で、鋼棒周りの仮想材料の設定を

ような感じで、木材にも弾塑性の要素を持たせたモデルを考えています。

木材の降伏点は、木材の基準材料強度(N/mm2)より、めりこみ応力を利用して降伏点を求める。

木材の基準材料強度(めりこみ応力)だと、スギの基準材料強度(N/mm2)は

材中間部めり込み材端めり込み全面圧縮
6.04.82.2

となる。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/mokukouhukuten.png

横軸が変位(mm)、縦軸が荷重(N)

2.2N/mm2だとこのような材料設定になる?

11/1

EYT理論で理論値を求めるためのエクセルを作成。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20211101_1.png

今後、木材のサイズを変えて解析を行うために、理論値を算出。 □120×120、□105×105、□90×90の3種類(野田さん打ち合わせ資料より) 打ち込み深さは、今の所100mmの場合を考える。 その他、計算に必要な値はとりあえず実験時と同じものを使用する。

降伏せん断耐力降伏モード
□120×1204.22Ⅲb
□105×1054.22Ⅲb
□90×904.22Ⅲb

ここで、降伏せん断耐力は木材のサイズによらず一定なのではないかと仮定し、木材サイズと打ち込み深さごとのグラフを作成。

打ち込み深さは、実験で行った100,150,200mmと、木材サイズが小さくなることを考慮し比較用で50mmを想定。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/mokuhikaku.png

縦軸:降伏せん断耐力(N)
横軸:木材サイズ(□mm×mm)
moku○○.datの○○は打ち込み深さ

これを見ると、木材のサイズにかかわらず同じ接合具(今回は異型棒鋼D16を想定)、その他の条件が同じの場合、降伏せん断耐力はほぼ変わらないと仮定できる。 今後、木材サイズを変えた一面せん断試験の解析を行う予定。

10/28

だいぶ実験値に近づいた。

8/30 モデルの妥当性

理論値

実験値

解析値

降伏モード

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210830_kouhuku.png

打ち込み深さ100mm

降伏せん断耐力降伏モード
理論値4.23Ⅲb
実験値5.65Ⅲb
解析値4.91Ⅲb

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210830_100.png

打ち込み深さ150mm

降伏せん断耐力降伏モード
理論値4.66Ⅲb
実験値7.55
解析値2.93

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210830_150.png

打ち込み深さ200mm

降伏せん断耐力降伏モード
理論値5.34Ⅲb
実験値8.70
解析値8.50

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210830_200.png

追記 打ち込み深さ150mmのモデルについて

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20211005_1.png

降伏せん断耐力降伏モード
理論値4.66Ⅲb
実験値7.55
解析値4.78Ⅲa

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20211005_150.png

10/19 追記

6/21 現在の途中経過

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210621_100.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210621_150.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210621_200.png

6/11 疑問

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210611_1.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210611_2.png

5/14 モデルver.2.01

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210517_1.png

モデルを改良して木材同士のめり込みを抑えるようにしました。

こちらの方が実際(野田さんの実験)の挙動に近いかと思います。

この先、面圧応力を実験の数値に近づけてみて、どのような動きになるか確かめてみます。

5/14 モデルver.2作成

モデルver.2を作成。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210514_1.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210514_2.png

木材同士の間とラグスクリュー周りはゴム(仮想材料)を挟んでます。

設定については仮想材料参照。

前よりよくなりましたが、まだ少し木材同士のめり込みがあるので修正&引き抜き試験に耐えれるかどうかってところでしょうか。

5/7 後藤さんからの課題3

いろいろなメッシュの細かさで比較してみた結果こうなりました。 (理論値もちょっと間違ってたので修正)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210507_1.png

4/27 後藤さんからの課題2

メッシュの粗さを2倍に荒くして比較してみた。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210428_1.png

変位が2.352とのこと。

半分くらいになった。なぜ?

4/27 後藤さんからの課題

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210427_1.png

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210427_2.png

計算上はZ変位=4.730に対して解析は最大変位=4.98964でした。

微妙ですがこれくらいの誤差はsalomeではよくあるのでしょうか?

もちろんモデル作成時に設定をミスってる可能性も否定できませんが・・・

4/26 解析結果と課題

(実際にはその物体が固定されていなくても、とのこと)

というわけで、仮で下面を固定してみたらうまく計算いきました。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210426_1.png

次の課題として、

・ラグスクリュー(異型棒鋼)の周りに応力が分散してるように見えない→LIAISON_MAILの設定がおかしい?要確認

・仮想固定とばね固定(実際には固定されていない物体を固定させる)やり方 (下面&接続面をローラー支承にするのが理想)

・モデルはそのままだとして、引き抜き試験をどうすればよいか

そんなところでしょうか・・・

4/23 解析失敗

とりあえずLiaison-Mailの設定はなんとかなりそうです。

ただ、めちゃくちゃ長いエラーが出てます。 (翻訳サイトに入れたらここがおかしいかも?確認してみましょう!みたいな釈然としないエラーでした。)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210423_2.png

この辺の材料特性の値をいじればなんとかならないかな、と思ったりしてます。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/20210423_1.png

及川です。コンパウンドで結合させる方法

部材をブーリアン結合で結合する方法とコンパウンドで一つのモデルにする方法

詳細設定をしてメッシュをきる方法

3DのアルゴリズムをNETGEN3D > 2DのアルゴリズムをNETGEN1D-2Dにする。

2Dの画面の詳細設定の右にある歯車マークをクリックしてNETGEN 2D Paranetersを選択する。

最大サイズと最小サイズを設定する。(ジオメトリを選択して詳細設定を開くと最大最小の数値が表示される、最小サイズは選択したモデルのメッシュを切ることができる最小のサイズなためその数値を超えないようにする。)

その設定が終わったらOKで戻って適用して閉じる。あとはいつも通りメッシュを切る。

4月21日 モデル作成

□90×90のモデル作成をしました。(とりあえず異型棒鋼はφ16、その周りは□20×20)

めも

Liaison_UNIFコマンドについて

野田さん打ち合わせ

□90×90、105×105、120×120

異型棒鋼φ16、14、12 ラグスクリュー

接合具種類、径、先穴、長さ

STAT_NON_LINEの設定

COMPORTEMENT

RELATION(構成式)=VMIS_ISOT_TRAC(Von Mises降伏条件、等方硬化則、多直線近似)

DEFORMATION(大変形解析)=SIMO_MIEHE(座標変換モデル)、PETIT(微小変形解析)

NEWTON(ニュートン法)

MATRICE=TANGENTE(接線剛性)

REAC_ITER(ニュートン法の接線の傾きを何ステップごとに更新するか)=1(1にしといたほうがいい、デフォルトは0)

CONVERGENCE(収束判定)

RESI_GLOB_RELA(相対誤差)=1.0e-6(デフォルト)

ITER_GLOB_MAXI(最大反復数)=100(デフォルト)

土木学会認定2級土木技術者 過去問(土木学会誌)

https://www.jsce.or.jp/journal/student/associate/index.shtml

バイリニアモデル、トリリニアモデルとはどんなモデルですか?

http://www.jssc.or.jp/share/pdf/080703answer.pdf

構造物や構造要素(部材)に荷重が作用し変形していく過程で示す性質を、復元力特性という。具体的には、弾性域では剛性、非弾性域ではひびわれの発生や各部が順次降伏する等が原因で生じる剛性の低下や最大耐力と最大耐力後の変形による耐力低下の性状などを表す荷重と変形の関係をいう。荷重には、一方向に漸増するものや、地震動のように正負に大きく変化しながら繰返し作用するものもあり、作用する荷重によっても復元力特性は異なってくる。一方向に漸増する荷重に対して構造物や構造要素が示す荷重-変形関係(復元力特性)を、骨格曲線という。また、地震のような繰返し荷重に対して構造物や構造要素する荷重-変形関係(復元力特性)を履歴曲線という。実際に動的解析等に用いられる復元力特性は、図-1に示すように骨格曲線(赤色)と履歴曲線から構成される。図-1の(1)に示すように、荷重と変形の関係を2本の直線(弾性域の剛性と非線形域の剛性の2つで表現)で表したものをバイリニアモデル(bilinear:2本の線の)、図-1の(2)に示すように、荷重と変形の関係を3本の直線(弾性域の剛性と非線形域を2つの領域に分けた2つの剛性の3つで表現)で表したものをトリリニアモデル(trilinear:三つの線の)という。繰返し荷重に対するバイリニアモデルとトリリニアモデルの履歴曲線については、道路橋示方書V耐震設計編,pp.338-339を参照してください。

プロキシ設定の確認

printenv http_proxy https_proxy

ウインドウスナップを有効にする

メニュー→MATE Tweak→ウインドウ→ウインドウスナップを有効にする

FEAを用いた鋼部材の応答抽出法に関する検討

https://www.hit.or.jp/aboutus/pdf/paper_2020_04_steel.pdf

FORC_NODA

gnuplot

X軸、Y軸の範囲変更

set xrange [x0:x1] 
set yrange [y0:y1]

文字の大きさ変更

set tics font "Arial,20"

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Last-modified: 2022-05-23 (月) 08:43:06