修論

テーマ:ケーブル腐食を考慮した斜張橋の地震荷重に関する数値解析的検討

地震

秋山の簡易モデルに地震をかけてみる

計算回った。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/kanizisin.gif
しかし、スケールファクター大きくしないと変形しない。(これは60万倍)
根元が揺れておらず、先端のみが揺れている。
○課題
・加速度がどこにかかってしまっているのか。
・どこかが間違っている。

○以下秋山の計算が回ったデータ
・mesh、model definitionは今までどおり
・material
→質量マトリクス(密度)、剛性マトリクス(ヤング率)、減衰マトリクス(今回は剛性減衰)の数値を入れる。
→鋼材は密度が7.8e^9、MOR_ALPHA(剛性減衰)が2%、ヤング率は200MPa。

materK = DEFI_MATERIAU(
 ELAS=_F(
   AMOR_ALPHA=0.02, 
   E=200000.0, 
   NU=0.3, 
   RHO=7.8e-09
 )
) 
materH = DEFI_MATERIAU(
 ELAS=_F(
   ALPHA=1.2e-05, 
   AMOR_ALPHA=0.02, 
   E=195000.0, 
   NU=0.3, 
   RHO=7.8e-09
 )
) 

・functions and lists
→加速度のデータを入力する。今回は兵庫県南部地震の加速度を用いている。
→define function でcsvファイルから加速度を入力。
→DEFI_LIST_REEL で初期値などを設定。
→CALC_FONCTION は加速度を変動荷重にしている。値は例題ファイルから。ないと計算が回らない。
→ここにはどこにかけるかみたいなのはなさそう。

○DEFI_FONCTION code_aster
 →https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u4/u4.31.02.pdf
○DEFI_LIST_REEL
 →https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u4/u4.34.01.pdf
○CALC_FONCTION code_aster
 →https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u4/u4.32.04.pdf

func = DEFI_FONCTION(
 NOM_PARA='INST', 
 NOM_RESU='acce', 
 VALE=(0.0, 0.0, 0.02, 0.3, 0.04, 0.3, 0.06, 0.0, 0.08, 0.0, 0.1, -0.3, 0.12, -0.6, 0.14, -2.09, 0.16, -3.29, 0.18, -3.59, ...)
) # sequences have been limited to the first 20 occurrences.
listr = DEFI_LIST_REEL(
 DEBUT=0.0, 
 INTERVALLE=_F(
   JUSQU_A=30.0, 
   PAS=0.02
 )
) 
func2 = CALC_FONCTION(
 COMB=_F(
   COEF=1.47, 
   FONCTION=func
 )
) 

・BC and Loads

load = AFFE_CHAR_MECA(
 DDL_IMPO=(_F(
     DX=0.0, 
     DY=0.0, 
     DZ=0.0, 
     GROUP_MA=('kotei1', )
   ), _F(
     DRX=0.0, 
     DRY=0.0, 
     DRZ=0.0, 
     DX=0.0, 
     DY=0.0, 
     DZ=0.0, 
     GROUP_NO=('kotei2', )
   )), 
 LIAISON_UNIF=_F(
   DDL=('DRY', 'DRX', 'DRZ'), 
   GROUP_NO=('ketsuten', 'kotei2')
 ), 
 MODELE=model, 
 PESANTEUR=_F(
   DIRECTION=(0.0, 1.0, 0.0), 
   GRAVITE=9800.0
 )
) 

・Post Processing

ondo = CREA_CHAMP(
 AFFE=_F(
   GROUP_NO=('ketsuten', 'kotei2'), 
   NOM_CMP=('TEMP', ), 
   VALE=(-292.0, )
 ), 
 MODELE=model, 
 OPERATION='AFFE', 
 TYPE_CHAM='NOEU_TEMP_R'
) 

・material

fieldmat = AFFE_MATERIAU(
 AFFE=(_F(
     GROUP_MA=('kebu', ), 
     MATER=(materH, )
   ), _F(
     GROUP_MA=('ketsusen', 'keta'), 
     MATER=(materK, )
   )), 
 AFFE_VARC=_F(
   CHAM_GD=ondo, 
   GROUP_MA=('kebu', ), 
   NOM_VARC='TEMP', 
   VALE_REF=0.0
 ), 
 MAILLAGE=mesh, 
 MODELE=model
) 

・pre alalysis
○ASSEMBLAGE code_aster
 →https://www.code-aster.org/V2/doc/v13/en/man_u/u4/u4.61.21.pdf

ASSEMBLAGE(
 CARA_ELEM=elemprop, 
 CHAM_MATER=fieldmat, 
 CHARGE=(load, ), 
 MATR_ASSE=(_F(
     MATRICE=CO('mass'), 
     OPTION='MASS_MECA'
   ), _F(
     MATRICE=CO('stifness'), 
     OPTION='RIGI_MECA'
   ), _F(
     MATRICE=CO('amo'), 
     OPTION='AMOR_MECA'
   )), 
 MODELE=model, 
 NUME_DDL=CO('nddl')
) 

・analysis

reslin = MECA_STATIQUE(
 CARA_ELEM=elemprop, 
 CHAM_MATER=fieldmat, 
 EXCIT=_F(
   CHARGE=load, 
   FONC_MULT=func
 ), 
 MODELE=model
) 

・post procesing

unnamed0 = CALC_CHAMP(
 CARA_ELEM=elemprop, 
 CHAM_MATER=fieldmat, 
 FORCE=('FORC_NODA', 'REAC_NODA'), 
 MODELE=model, 
 RESULTAT=reslin
) 

・BC and Loads→地震荷重の設定
○CALC_CHAR_SEISME code_aster
 →https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u4/u4.63.01.pdf

field = CALC_CHAR_SEISME(
 DIRECTION=(0.0, 1.0, 0.0), 
 MATR_MASS=mass, 
 MONO_APPUI='OUI'
) 

・analysis
○CALC_MODES code_aster
 →https://www.code-aster.org/V2/doc/v13/en/man_u/u4/u4.52.02.pdf

modes = CALC_MODES(
 CALC_FREQ=_F(
   NMAX_FREQ=10
 ), 
 MATR_MASS=mass, 
 MATR_RIGI=stifness, 
 OPTION='PLUS_PETITE', 
 VERI_MODE=_F(
   STOP_ERREUR='NON'
 )
) 

・pre analysis
○PROJ_BASE code_aster
 →https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u4/u4.63.11.pdf

PROJ_BASE(
 BASE=modes, 
 MATR_ASSE_GENE=(_F(
     MATRICE=CO('massgene'), 
     MATR_ASSE=mass
   ), _F(
     MATRICE=CO('rigi'), 
     MATR_ASSE=stifness
   ), _F(
     MATRICE=CO('amo1'), 
     MATR_ASSE=amo
   )), 
 NB_VECT=10, 
 VECT_ASSE_GENE=_F(
   TYPE_VECT='ACCE', 
   VECTEUR=CO('vectgene'), 
   VECT_ASSE=field
 )
) 

・analysis
○DYNA_VIBRA
 →https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u4/u4.53.03.pdf

resharm = DYNA_VIBRA(
 BASE_CALCUL='GENE', 
 EXCIT=_F(
   ACCE=func, 
   DEPL=func, 
   VECT_ASSE_GENE=vectgene, 
   VITE=func
 ), 
 INCREMENT=_F(
   LIST_INST=listr
 ), 
 MATR_AMOR=amo1, 
 MATR_MASS=massgene, 
 MATR_RIGI=rigi, 
 SCHEMA_TEMPS=_F(
   BETA=0.25, 
   GAMMA=0.5, 
   SCHEMA='NEWMARK'
 ), 
 TYPE_CALCUL='TRAN', 
 VITESSE_VARIABLE='NON'
) 

・post processig
○REST_GENE_PHYS code_aster
 →https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u4/u4.63.31.pdf

restran = REST_GENE_PHYS(
 CRITERE='RELATIF', 
 LIST_INST=listr, 
 PRECISION=1e-06, 
 RESU_GENE=resharm, 
 TOUT_CHAM='OUI'
) 

・out put

IMPR_RESU(
 FORMAT='MED', 
 RESU=(_F(
     CARA_ELEM=elemprop, 
     NOM_CHAM=('DEPL', 'VITE'), 
     RESULTAT=restran
   ), _F(
     CARA_ELEM=elemprop, 
     NOM_CHAM=('ACCE', ), 
     RESULTAT=modes
   ), _F(
     CARA_ELEM=elemprop, 
     NOM_CHAM=('FORC_NODA', 'REAC_NODA'), 
     RESULTAT=unnamed0
   )), 
 UNITE=80
) 

及川さんからいただいたデータ

・mesh、model definitionは今までどおり
・material

mater = DEFI_MATERIAU(
 ELAS=_F(
   AMOR_ALPHA=0.03, 
   E=7500.0, 
   NU=0.4, 
   RHO=3.8e-10
 )
)
mater0 = DEFI_MATERIAU(
 ELAS=_F(
   E=10000.0, 
   NU=0.3, 
   RHO=1e-09
 )
)
fieldmat = AFFE_MATERIAU(
 AFFE=(_F(
     GROUP_MA=('Box_2', 'translation_2', 'translation_3', 'Box_3'), 
     MATER=(mater, )
   ), _F(
     GROUP_MA=('translation_1', 'Box_1'), 
     MATER=(mater0, )
   )), 
 MAILLAGE=mesh, 
 MODELE=model
) 

・functions and lists

func4 = DEFI_FONCTION(
 NOM_PARA='INST', 
 NOM_RESU='acce', 
 VALE=(0.0, 0.0, 0.02, 0.03, 0.04, 0.03, 0.06, 0.03, 0.08, 0.03, 0.1, 0.03, 0.12, 0.03, 0.14, 0.03, 0.16, 0.03, 0.18, 0.03, ...)
) # sequences have been limited to the first 20 occurrences.
func5 = CALC_FONCTION(
 COMB=_F(
   COEF=1.47, 
   FONCTION=func4
 )
) 
listr = DEFI_LIST_REEL(
 DEBUT=0.0, 
 INTERVALLE=_F(
   JUSQU_A=30.0, 
   PAS=0.02
 )
) 

・BC and Loads

load = AFFE_CHAR_MECA(
 DDL_IMPO=_F(
   DX=0.0, 
   DY=0.0, 
   DZ=0.0, 
   GROUP_MA=('kotei', )
 ), 
 MODELE=model
) 

・pre alalysis

ASSEMBLAGE(
 CHAM_MATER=fieldmat, 
 CHARGE=(load, ), 
 MATR_ASSE=(_F(
     MATRICE=CO('mass'), 
     OPTION='MASS_MECA'
   ), _F(
     MATRICE=CO('stifness'), 
     OPTION='RIGI_MECA'
   ), _F(
     MATRICE=CO('amo'), 
     OPTION='AMOR_MECA'
   )), 
 MODELE=model, 
 NUME_DDL=CO('nddl')
)

・BC and Loads

field = CALC_CHAR_SEISME(
 DIRECTION=(-1.0, 0.0, 0.0), 
 MATR_MASS=mass, 
 MONO_APPUI='OUI'
)

・analysis

modes = CALC_MODES(
 CALC_FREQ=_F(
   NMAX_FREQ=10
 ), 
 MATR_MASS=mass, 
 MATR_RIGI=stifness, 
 OPTION='PLUS_PETITE', 
 VERI_MODE=_F(
   STOP_ERREUR='NON'
 )
)

・pre analysis

PROJ_BASE(
 BASE=modes, 
 MATR_ASSE_GENE=(_F(
     MATRICE=CO('MASSGENE'), 
     MATR_ASSE=mass
   ), _F(
     MATRICE=CO('rigi'), 
     MATR_ASSE=stifness
   ), _F(
     MATRICE=CO('amo1'), 
     MATR_ASSE=amo
   )), 
 NB_VECT=10, 
 VECT_ASSE_GENE=_F(
   TYPE_VECT='ACCE', 
   VECTEUR=CO('vectgene'), 
   VECT_ASSE=field
 )
)

・ analysis

resharm = DYNA_VIBRA(
 BASE_CALCUL='GENE', 
 EXCIT=_F(
   ACCE=func4, 
   DEPL=func4, 
   VECT_ASSE_GENE=vectgene, 
   VITE=func4
 ), 
 INCREMENT=_F(
   LIST_INST=listr
 ), 
 MATR_AMOR=amo1, 
 MATR_MASS=MASSGENE, 
 MATR_RIGI=rigi, 
 SCHEMA_TEMPS=_F(
   BETA=0.25, 
   GAMMA=0.5, 
   SCHEMA='NEWMARK'
 ), 
 TYPE_CALCUL='TRAN'
)

・post processig

restran = REST_GENE_PHYS(
 CRITERE='RELATIF', 
 LIST_INST=listr, 
 PRECISION=1e-06, 
 RESU_GENE=resharm, 
 TOUT_CHAM='OUI'
)

・out put

IMPR_RESU(
 FORMAT='MED', 
 RESU=(_F(
     NOM_CHAM=('DEPL', 'VITE'), 
     RESULTAT=restran
   ), _F(
     NOM_CHAM=('ACCE', ), 
     RESULTAT=modes
   )), 
 UNITE=80
) 

メモ

・モーダル解析というものがヒットする。
モーダル解析とは、
「物体は、なんらかの外力や加振力を加えると、振動現象が発生する。
いったんこのような振動が起きると、
力を加えなくても物体は振動し続ける自由振動という現象が起きる。
この現象には、その物体の動特性に関する情報、つまり動的性質が含まれている。
物体はそれぞれ固有の動的性質を持ち、モーダル解析とはこれらを求めるのに有効な手法である。」らしい。
http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?plugin=attach&refer=DEXCS-Salome-ReleaseNote&openfile=Step2-%A5%E2%A1%BC%A5%C0%A5%EB%B2%F2%C0%CF%A4%CE%B2%F2%C0%CF%BC%EA%BD%E7.pdf
こちらより。

参考文献

・「code_aster earth quake で検索」
  https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_r/r4/r4.05.05.pdf
・「salome-meca esrth quake」で検索
  http://www.opencae.or.jp/wp-content/uploads/2019/12/03-stepbystepcalculation.pdf
・「code_aster seismic で検索」
  https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_r/r4/r4.05.01.pdf

簡易モデルの作成

課題

1 どうやってモーメントを見るのか。何がモーメントなのか。
2 モーメントを見れないためヒンジになっているのか。

曲げモーメントの出力

FORC_NODAのDRX,DRY,DRZが節点のモーメントらしい。

Exception user raised but not interceptee.                !
  ! The bases are fermees.                                        !
  ! Type of the exception: error                                  !
  !                                                               !
  !  the computation of the option:  CARA_SECT_POUT3              !
  !  is not possible for any the types of elements of the LIGREL. !

このエラーは結合する線を「Assign finite element」「AFFE_CARA_ELEM」に「Assign a material」に含めないと出てくる。
→載荷時根元に「forc_noda」出てこないから違うっぽい

・(x,y,z)=(100,100,1000)の片持ちばり(solid)の先端に1kNの荷重をかけたもので試行錯誤~ [#wf5cc98b] 「EFGE」→エラーが発生

   ! <S> Exception user raised but not interceptee.             !
  ! The bases are fermees.                                     !
  ! Type of the exception: error                               !
  !                                                            !
  ! Le nom demandé existe déjà dans la base &&CALCOP.ACALCULER !
  ! Ce message est un message d'erreur développeur.            !
  ! Contactez le support technique.                            !
  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

「SIEF」→応力と同じ。code_aster曰く変位から応力を計算する。
code_asterの文章

Calculation of the state of stress (forced or efforts generalized according to modeling) starting
from displacements (linear elasticity), to see 

質問サイト?に載ってあった。

A curve - as for the moment MFY (bending moment around the Y-axis direction) is plotted as 3d-plot and applied or reaction forces can be 
plotted as vector plots.

「SIPM」→pravisにSIPMがない、、。梁要素?の拘束力?らしい
「SIPO」→エラー、、。これも梁要素?らしい

   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  ! <S> Exception user raised but not interceptee.             !
  ! The bases are fermees.                                     !
  ! Type of the exception: error                               !
  !                                                            !
  ! Le nom demandé existe déjà dans la base &&CALCOP.ACALCULER !
  ! Ce message est un message d'erreur développeur.            !
  ! Contactez le support technique.                            !
  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

「SIRO」→計算は回るけど値が出てこない。
SIROについて、code_asterの説明

Calculation of the constraints projected on the skin of a volume (for example on the facings
of a hydraulic work.

和訳

ボリュームの表皮に投影される拘束力の計算(例えば、水力ワークのフェイシングに投影される
を計算する。

「DEGE」→計算は回るけどparavisに出てこない
「EPME」→計算は回った。コンター図はモーメントっぽいが値が異なる。
「EPSG」→EPMEと似ている。
「EPSL」→EPSIと同じ。
「EPSV」→コンター図が真青になった。
「DISS」→エラー。

 Exception user raised but not interceptee.                                   !
  ! The bases are fermees.                                                           !
  ! Type of the exception: error                                                     !
  !                                                                                  !
  ! Erreur utilisateur :                                                             !
  !   -> Le TYPE_ELEMENT MECA_TETRA4  ne sait pas encore calculer l'option:          !
  ! DISS_ELEM.                                                                       !
  !                                                                                  !
  !   -> Risques & Conseils :                                                        !
  !    * Si vous utilisez une commande de "calcul" (THER_LINEAIRE, STAT_NON_LINE,    !
  ! ...), il n'y a pas                                                               !
  !      moyen de contourner ce problème. Il faut changer de modélisation ou émettre !
  ! une demande d'évolution.                                                         !
  !                                                                                  !
  !    * Si c'est un calcul de post-traitement, vous pouvez sans doute "éviter" le   !
  ! problème                                                                         !
  !      en ne faisant le post-traitement que sur les mailles qui savent le faire.   !
  !      Pour cela, il faut sans doute utiliser un mot clé de type "GROUP_MA".       !
  !      S'il n'y en a pas, il faut faire une demande d'évolution.                   !

「ENEL」→違う。弾性エネルギーの計算らしい。
「ENTR」→計算は回るけどpravisに出てこない。
「ETOT」→違う。
「EPEQ」→違う。
「EPGQ」→違う。
「EPMQ」→違う。EPGQ と同じ感じ。
「SIEQ」→違う。
「VARC」→違う。
「MATE」→違う。

https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u2/u2.01.05.pdf
「effort code_aster」で検索した。effortの説明とその他にも「SIEF」の説明などもある。

結合方法の模索

LIAISON_ELEでケーブルと桁を結合しているが、剛結になっていると思われる。
「LIAISO_UNIF」というものがノードの自由度を同じにできるらしい
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.6.10.2.png

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.6.9.DRX.png
→やってみたところ、変形の形もよく、結合箇所のDRXのREAC_NODA(節点反力)は発生しなかった。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.6.10.1.png
→しかし載荷しているにもかかわらず、根元部分にはDRXのREAC_NODAは発生していない。
→REAC_NODAのDRXがモーメントと思っていたが違う可能性がある。
・現時点の課題
1 モーメントはどうやって見るのか?
2 モーメントがわからないためヒンジになっているかわからない
→2.3週間手こずっているため、とりあえず同時進行で地震をかけていく

結合の問題

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.5.27.pan.png
プレストレスをかけることに成功したが、変形が食パンのような形になっていておかしい。
→結合する場所を端から少しずらした。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.5.27.sen.png
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.5.27.pan2.png
しかし、食パン型は直らず、結合してる線に沿ってリアクション(節点反力)が発生してる。
→違う結合方法の模索が必要

・メッシュを切ってからノードを作り、エッジを作成した。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.5.27.1.png
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.5.27.2.png
→結合してないっぽい。
・メッシュを切ってからエッジを作り、線と点で結合
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.5.27.3.png
→線作るために作ったノードが自由度を持つらしい。いじってないしいじれない。

Exception user raised but not interceptee.                                 !
  ! The bases are fermees.                                                         !
  ! Type of the exception: error                                                   !
  !                                                                                !
  !  impossibility, the node N318 does not carry the degree of freedom of rotation  !
  ! DRX                          

ピン接合

・5月18日
梁要素にPOU_D_E(節点に回転を許さない)ではなく、BARREを適用(節点に回転を許す)
→境界条件で固定端をDX-=0,DY=0,DZ=0とした。(DRX=0とかとするとエラーが発生する。)
→変位がより大きくなった。
→これはなぜか?ヒンジになっているのか?
→DIST_TRとK_TR_D_Lでやればうまく行くらしい...
→この方法は複雑故断念。
→今日は心が折れたので明日この方法について調べる。
・5月19日
このサイトに書いてること試す
https://www-code--aster-org.translate.goog/forum2/viewtopic.php?id=13266&_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=ja&_x_tr_pto=sc

→「LIALISON_DDL」で節点をヒンジにできるらしい
→「DDL」のところにDXとかいれるらしい。「COEF_MULT」は1と-1だが、これが何かは不明

以下、参考にしているaster_studyの設定

...._ F(GROUP_NO =('NODOF001'、'NODOF002'、)、
                                       DDL =('DY'、'DY'、)、
                                       COEF_MULT =(1、-1、)、
                                       COEF_IMPO = 0、)、)、);

→「COEF_MULT」は下のサイトの3.9.1の数式の係数の実数らしい。
[https://www.code-aster.org/V2/doc/v14/en/man_u/u4/u4.44.01.pdf]
3.9.1の数式を参考にする。「LIAISON_DDL」は5.7に記載してある。
・5月20日 BARRE要素(トラス要素)での解析が成功
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.20.1.png
→プレストレスがかかってない
→次の方法でプレストレスをかける

tensyon = CREA_CHAMP(
 AFFE=_F(
   NOM_CMP=('TEMP', ), 
   TOUT='OUI', 
   VALE=(-200.0, )
 ), 
 MODELE=model, 
 OPERATION='AFFE', 
 TYPE_CHAM='NOEU_TEMP_R'
) 
 AFFE=(_F(
     GROUP_MA=('ketsusen', 'keta'), 
     MATER=(materK, )
   ), _F(
     GROUP_MA=('hari', ), 
     MATER=(materH, )
   )), 
 AFFE_VARC=_F(
   CHAM_GD=tensyon, 
   GROUP_MA=('hari', ), 
   NOM_VARC='TEMP', 
   VALE_REF=0.0
 ), 
 MAILLAGE=mesh, 
 MODELE=model
 ) 

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.5.20.png
プレストレスがかかり、上方向にたわんだ。

今後の課題:簡易モデルで地震荷重をかける、曲げモーメントの出力~

簡易モデルの作成

(x,y,z)=(100,100,1000)の簡易モデルをケーブルを貼り要素で、桁をシェル要素で作成。
→梁要素、シェル要素ともに応力、ひずみが計算できないため、試行錯誤中
→シェル要素の応力、ひずみの計算、出力に成功
・梁要素は絶賛試行錯誤中
→梁は軸力(FORCE)を見ることができたため、OK
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.17.1.png
・シェル部分の応力とひずみを見るため試行錯誤中
→シェル部分の応力とひずみを見ることに成功
→しかし、変位が角田さん&梅宮くんのと異なる(符号が違う)
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/2022.17.3.png
→剛結になっている?

今後の課題:ピン接合~

参考文献

「ケーブル腐食を考慮した斜張橋の終局強度および疲労寿命」
構造工学論文集 Vol. 67A (2021 年 3 月)
中村俊一、青木由香利
https://www.jstage.jst.go.jp/article/structcivil/67A/0/67A_1/_pdf/-char/ja

・斜張橋においてケーブルは重要な役割を果たす。
・ケーブルが腐食すると、じん性、耐力、疲労強度が低下し、断面積が減少する。
・異なるスパン長のモデルで、腐食(断面積の減少)の影響、ケーブルの疲労寿命を求める。
・断面積の減少に比例して終局強度は低下する。
・ケーブルの伸びが1%(健全時の伸びは4%)まで低下すると終局強度は小さくなる。
・ケーブルの腐食が進行するとともに疲労寿命は小さくなり、断面積の減少を考慮すると疲労寿命は著しく低下する。

「吊橋ケーブルの腐食機構に関する研究」
土木学会論文集 No.637
古家和彦、北川信、中村俊一、鈴村恵太、聖生守雄
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscej1984/1999/637/1999_637_103/_pdf/-char/ja

2021年度 創造工房実習の内容

単純梁(11月12日の課題)  

・箱の図心位置に穴を開け、拘束、載荷を行う方法(より梁モデルに近い)

メッシュの長さ要素数変位相対誤差(%)
1048300.24068-42.235
836350.29441-29.341
559090.33253-20.191
377210.37432-10.161
2117600.38564-7.4462
1.5381470.41103-1.3520
1494460.41548-0.2834
0.52739030.427742.6583

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/g%20hako.png
・線を作成し拘束、載荷を行う方法

メッシュの長さ要素数変位相対誤差(%)
104990.199991-52
819990.286-31.36
370610.368392-12.678
288590.374296-10.168
1.5323410.404734-3.026
1478690.4093403333-1.756
0.53397700.42367733331.682

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/graph1.png

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/g%20hako%20sen.png

梁モデルに近づけた場合のほうが、より理論値に近くなった。(メッシュ長0.5の場合を除く)

片持ち梁(11月5日の課題)

メッシュの長さ要素数変位相対誤差(%)
0.53406216.57939-1.495
1.05885066.44299-3.355
1.5177536.121-8.707
283615.7382525-13.926
348635.7033575-14.449
517154.8237-27.645
85654.0411725-39.382
103763.4624-48.064

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/graph2.png

3次元プロット(10月29日の課題)

https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/L.png ・h型のグラフを作成 https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/h.png ・I型グラフの作成 https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/akiyama/%20I.png

メモ

シェル要素メモ

・以下の方法でシェル要素の応力を計算、出力可能

unnamed1 = CALC_CHAMP(
 CARA_ELEM=elemprop, 
 CHAM_MATER=fieldmat, 
 CONTRAINTE=('SIGM_ELNO', ), 
 DEFORMATION=('EPSI_ELNO', ), 
 GROUP_MA=('keta', ), 
 MODELE=model, 
 RESULTAT=reslin)
unnamed2 = POST_CHAMP(
 EXTR_COQUE=_F(
   NIVE_COUCHE='SUP', 
   NOM_CHAM=('EPSI_ELNO', 'SIGM_ELNO'), 
   NUME_COUCHE=1
 ), 
 GROUP_MA=('keta', ), 
 RESULTAT=unnamed1)
unnamed3 = CALC_CHAMP(
 CARA_ELEM=elemprop, 
 CHAM_MATER=fieldmat, 
 CONTRAINTE=('SIGM_NOEU', ), 
 DEFORMATION=('EPSI_NOEU', ), 
 GROUP_MA=('keta', ), 
 MODELE=model, 
 RESULTAT=unnamed2)

output

IMPR_RESU(
 FORMAT='MED', 
 RESU=(_F(
     CARA_ELEM=elemprop, 
     NOM_CHAM=('DEPL', ), 
     RESULTAT=reslin, 
     TOUT='OUI'
   ), _F(
     CARA_ELEM=elemprop, 
     NOM_CHAM=('FORC_NODA', 'REAC_NODA'), 
     RESULTAT=unnamed4
   ), _F(
     CARA_ELEM=elemprop, 
     GROUP_MA=('keta', ), 
     NOM_CHAM=('EPSI_NOEU', 'SIGM_NOEU'), 
     RESULTAT=unnamed3
   )), 
 UNITE=2
   ) 

個人的メモ

参考資料~

・梁要素解説
  https://sites.google.com/site/codeastersalomemeca/home/code_aster-1/bimu-youso/pou_d_e-youso
・梁要素例題
  https://aytechlab.com/homefem/salomemeca2020st009/
・シェル要素例題
  https://www-argosrl-eu.translate.goog/sito/blog-innovazione/tutorial-elementi-shell-in-code-aster-coque-3d-o-dkt?_x_tr_sl=it&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=ja&_x_tr_pto=sc
・post_champ code aster
  https://www.code-aster.org/V2/doc/v13/en/man_u/u4/u4.81.05.pdf
・要素の解説、例題
  http://www.opencae.or.jp/wp-content/uploads/2019/12/07a-structural-elements.pdf
・CALC_CHAMP code aster
  https://www.code-aster.org/V2/doc/v13/en/man_u/u4/u4.81.04.pdf
・DIS_T code_aster
  https://www.code-aster.org/doc/default/en/man_u/u3/u3.11.02.pdf
・LIAISON_DDL code_aster
  https://www.code-aster.org/V2/doc/v14/en/man_u/u4/u4.44.01.pdf
・LIAISON_DLL ドイツ語故変な日本語になっております
  https://www-caelinux-org.translate.goog/wiki/index.php/Contrib:KeesWouters/bc/pythonlist?_x_tr_sch=http&_x_tr_sl=de&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=ja&_x_tr_pto=sc
・code_aster コマンドリスト
  http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?plugin=attach&refer=SALOME-Meca%A4%CE%BB%C8%CD%D1%CB%A1%B2%F2%C0%E2&openfile=00-00.pdf
・LIAISON_DDL
  https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxjb2RlYXN0ZXJzYWxvbWVtZWNhfGd4OmYwMjAyNDVlMmQxYTE1Yw
・「salome beam pin」で検索
  http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?plugin=attach&refer=AboutEasyISTR&openfile=EasyISTR5-manual-3.28-210608.pdf

英文

・LIAISON_UNIF

The keyword LIAISON_UNIF allows to impose with all the degrees of freedom of all the provided
nodes the same value (unknown). One will have thus:U 1( N 1)=U i ( N k ) for all them degrees of freedom Ui indicated on the nodes N

salome_meca メモ


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Last-modified: 2022-06-24 (金) 11:22:57