高橋2020の卒論日誌

作業日誌

日付時間作業時間内容立会
10/1614:30-16:001.5顔合わせ、ノートPCの立ち上げ後藤さん
10/2314:30-16:001.5UNIXコマンド練習後藤さん
10/3014:00-16:001.5viの練習、gnuplotの使い方後藤さん
11/614:00-18:004.0Salome-mecaの使い方後藤さん
11/1215:00-17:302.511/6課題
11/1916:30-19:303.011/13課題
11/2013:00-16:303.5Salome-meca 木材 直行異方性後藤さん
11/2614:30-18:003.511/20課題
12/413:30-17:003.5Salome-meca 2材料 zoom後藤さん 
12/1016:30-19:002.512/4課題
12/1112:00-18:306.5TeX後藤さん
12/1810:00-16:306.5TeX 画像の貼り方(gnuplot)後藤さん
1/2213:30-16:303.0最終課題後藤さん
1/2816:00-18:002最終課題
1/2916:30-19:002.5最終課題後藤さん
2/415:00-16:303.5最終課題後藤さん
2/512:00-17:005.0最終課題提出後藤さん
2/1017:00-18:301.5パワポ作成
2/1213:00-16:303.5最終課題発表後藤さん
2/169:00-19:0010卒論見学 春休み課題
2/179:00-16:007卒論見学 春休み課題
3/812:00-15:303.5春休み課題
3/912:30-15:002.5ゼミ後藤さん
3/2310:00-13:003.0研究室掃除後藤さん 及川さん 小川さん
3/2411:00-17:306.5研究室模様替え後藤さん 及川さん 小川さん 青山さん
3/2511:00-17:306.5春休み課題後藤さん 及川さん 
4/1213:00~14:301.5ゼミ後藤さん
4/1410:30~17:307.0外国文献 冬休み課題後藤さん 石黒さん 青木さん M1 M2
4/1912:30~17:004.5ゼミ(春休み課題発表、卒論決め)後藤さん 石黒さん 青木さん M1 M2
4/2315:30~18:002.5対傾構モデル作成(アスタースタディの途中まで)M1 M2
4/2610:30~18:007.5ゼミ 対傾構モデルの見直し後藤さん 青木さん M1 M2
5/1711:30~18:307.0ゼミ 対傾構モデルの見直し後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
5/2114:00~18:304.5オンサイト木橋のモデルを解析したい後藤さん 石黒さん 青木さん M1
5/2414:00~17:303.5方向性決定後藤さん 青木さん M1 M2
5/2816:00~19:303.5モデル作成中M1 M2
5/3111:30~16:305.0モデル作成中後藤さん 青木さん M1 M2
6/110:30~14:003.5海老さんのモデルをフューズしたものの解析後藤さん 青木さん M1
6/711:00~17:306.5経過報告と見直し後藤さん 青木さん M1 M2
6/1413:00~16:303.5ゼミ後藤さん 青木さん M1 M2
7/2612:00~17:005.0ゼミ後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
8/2815:00~18:003.0
8/3015:00~19:304.5
8/3113:00~17:004.0経過報告後藤さん 青木さん 石黒さん 近藤さん M1 M2
9/2314:00~22:308.5オンサイト木橋(CLT)モデル作成 texM1 M2
9/287:00~16:009.0中間発表後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
10/410:00~16:006.0ゼミ後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
10/1015:30~20:004.5
10/1615:00~17:302.5
10/1619:00~21:302.5
10/3117:00~23:006.0
11/110:00~18:008.0ゼミ後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
11/814:00~17:003.0ゼミ後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
11/1514:00~17:003.0ゼミ後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
11/1912:00~18:006.03年ゼミ後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2
11/2214:00~17:003.0ゼミ後藤さん 青木さん 石黒さん M1 M2

オンサイト木橋 CLTと海老さんのモデルの比較

CLTモデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_clt/anaaki_H.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_clt/anaaki_Hd.png

  • 木材
    E_L3.5GPaG_LN0.23GPaNU_LN0.016
    E_N1.7GPaG_LN0.23GPaNU_LT0.016
    E_T1.7GPaG_LN0.23GPaNU_LN0.016
  • 鋼材
    E206GPa
    NU0.3
平均たわみ13.39mm
理論値(穴無し)11.94mm
誤差12.14%
理論値(穴有り)12.121mm
誤差10.46%

海老さんのモデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_clt/anaaki_ebi3.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_clt/anaaki_ebi3d.png

  • 木材
    E_L0.378GPaG_LN0.513GPaNU_LN0.016
    E_N7.694GPaG_LN0.513GPaNU_LT0.016
    E_T0.378GPaG_LN0.513GPaNU_LN0.016
  • 鋼材
    E206GPa
    NU0.3
平均たわみ8.63mm
理論値(穴無し)7.41mm
誤差16.51%
理論値(穴有り)7.484mm
誤差15.21%

幅員方向のたわみ

  • CLT http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_Hgraph.png
  • 海老さんのモデル http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_ebigraph.png

オンサイト木橋(CLT)穴あきモデルの解析

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_clt/anaaki_H.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_clt/anaaki_Hd.png

  • 1/4解析
    B×H840×534mm
    長さ7m
    E_CLT3.5GPa(強軸)1.7GPa(弱軸)
    ポアソン比(CLT)0.016
    E_鋼206GPa
    ポアソン比(鋼材)0.6
    荷重100kN
    平均たわみ13.39mm
    理論値(穴なし)11.94mm

オンサイト木橋(CLT)鋼材がH型の解析

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/clt_Hd.png

  • 全体解析…三点曲げ、中央に線載荷(100kN)
  • 1/2解析…三点曲げ、断面1/2で解析、幅員方向固定、中央に線載荷(50kN)
  • 1/4解析…片持ち梁、断面・長さ1/2で解析、幅員方向・軸方向固定、先端に線載荷(25kN)
ヤング率支間長B×H
CLT3.2GPa(強軸)1.7GPa(弱軸)7m840×120mm
H型鋼206GPa7m200×300(294)mm
平均たわみ誤差
全体解析(100kN)12.25mm2.60%
1/2解析(50kN)12.44mm4.19%
1/4解析(25kN)12.51mm4.79%
理論値11.94mm-

オンサイト木橋(CLT)鋼材がI型鋼の解析

全体解析

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/clt/tanjun_cltP.png

Salome-meca9.10mm
手計算8.4mm
誤差8.33%

1/2解析

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/clt/tanjun_CLT2P.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/clt/tanjun_clt2D.png

Salome-meca9.18mm
手計算8.4mm
誤差9.29%

オンサイト木橋(CLT)のモデル作成

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/geometry.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/geometry2.png

支間長7000mm
厚さ600mm
840mm
I型鋼300×150mm

単純梁・理論値の比較

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/tanjunn.png

支間長7m
厚さ600mm
840mm
ヤング率7.684GPa
荷重100kN

中立軸上で固定・載荷したとき

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/tyuukan0928s/hyou2.png

モデルの上面、下面で固定・載荷したとき

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/tyuukan0928s/hyou1.png

要素数・変異のグラフ

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/tyuukan0928s/zu3.png

  • 紫…中立軸上載荷・固定
  • 緑…梁上下面載荷・固定
  • 水色…理論値

直方体1/2モデルの解析

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/tanjun1-4.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/tanjun1-4g.png

  • 手計算・・・6.7447mm

今後の課題

  • 単純梁、中立軸上に載荷、固定したものと上下面に固定、載荷したものの理論値の比較
  • CLT床版に置き換えたオンサイト木橋作成

穴あき1/2モデルの解析

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_4_2.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2021/takahashi/anaaki_4_2s.png

  • 紫・・・荷重がかかっている部分のひずみ
  • 青・・・平均ひずみ
  • 緑・・・理論値

今後の課題

  • 理論値と離れてしまっている。一度、間に板を挟んで再度計算してみる。
  • 直方体のものが理論値とどれだけ誤差があるか試してみる。

海老さんのモデルをフューズして解析

0.429×0.5×3.65m 荷重-250kN http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/anaaki_3.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/anaaki_3danmenn.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/anaaki_3g.png 横軸-幅員方向 縦軸-たわみ(載荷方向が負)

ヤング率ポアソン比
木材7.694Gpa0.4
鋼材206Gpa0.3

方針

  • 理論値と比較してみたら差が233.711...%くらい出てしまった。繰り返し見直したり、文献を調べてみようと思う。
  • 一度、1\2モデルで解析してみようと思う。

海老さんのモデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/anaaki.png この穴開きモデルを参考にする。

対傾構モデル(5/17)

基本のモデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/2taikeikouT.png 載荷点の平均ひずみ 0.77711

理論値 0.7552

理論値との相対誤差 2.9%

1/2モデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/2taikeikou1-2.png 載荷点の平均ひずみ 0.77716 基本のモデルとの誤差 0.0064% 理論値との相対誤差 2.9%

1/4モデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/2taikeikouT1-4.png 載荷点の平均ひずみ 0.77425 基本のモデルとの差 0.3694% 理論値との相対誤差 0.25%

考察

中立軸上に載荷線と固定端を乗せたことで、基本のモデルと1/4モデルの平均ひずみが以前よりかなり近い値になった。 誤差が限りなく小さいと判断し、次回からオンサイト木橋の対傾構モデルを解析していくこととする。

対傾構モデル(4/26)

基本のモデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/Taikeikou1-1.png 載荷点の平均ひずみ 0.84483

1/2モデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/taikeikou1-2.png 載荷点の平均ひずみ 0.84460 基本ののモデルとの差 0.027%

1/4モデル

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/Taikeikou1-4.png 載荷点の平均ひずみ 0.50694 基本のモデルとの差 66.653%

考察

1/2モデルと基本のモデルのひずみは近い値になったが1/4モデルの方は割と大きな差が出た。境界条件や載荷の方法を見直し、近い値を出せるようにしたい。

Salome-Meca 冬休み(課題)

理論値0.113556

メッシュ長さ要素数変位相対誤差(%)
0.82222250.11548441.7
0.91398270.112399-1.0
1.01165780.1140140.4
1.21144330.113092-0.4
1.41030320.112646-0.8
1.5956700.111257-2.0
1.8378410.105512-7.1
2.0308150.102516-9.7
3.0321500.099580-12.3
4.0115030.083153-26.8
5.095560.070837-37.6
8.045400.039431-65.3
10.022820.008954-92.1

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/kadaihuyugpp.png

Salome-Meca 12/4(課題)

メッシュ長さ要素数変位相対誤差(%)計算者
0.82266470.0805356.9髙橋
0.91275060.0767849.7髙橋
1.0924470.052762.79
1.2883860.052642.55田村
1.4780860.052612.49田村
1.5700320.0725541.3根本
1.8348580.06837533.2根本
2.0203130.0632823.3藤原
3.0182290.04892-4.68君島
4.080670.050046-2.51藤原
5.048460.036772-28.3君島
8.038140.027088-47.2森島
10.017160.02179-57.5森島

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/kadai124g.png

Salome-Meca 11/20(課題)

長さ100mmの場合

メッシュ長さ要素数変位相対誤差(%)計算者
0.53910310.44001511.9君島
0.72157800.43582310.8君島
0.81594680.433013110.1髙橋
0.9717180.427668.72髙橋
1.0613150.4238817.77
1.2581110.4230057.54田村
1.4474090.4203096.86田村
1.5420680.4184703756.39根本
1.8246270.41046414.36根本
2.0122280.3963140.84藤原
4.050770.378695-3.6藤原
8.017950.342299-12.7森島
10.07520.298709-24森島

初等梁の理論値0.33333 ティモンシェン梁の理論値0.39333 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/kadai1120g-100.png

長さ50mmの場合

メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.52157810.125304874.8君島
0.71091750.117253563.6君島
0.8759020.1152760.8高橋
0.9719110.1141659.3高橋
1477570.11360258.5
1.2269450.10893551.99田村
1.4229980.10729849.71田村
1.5176890.1037502544.77根本
1.8146680.102133442.51根本
2139860.069684-2.8藤原
430090.048789575-32.0藤原
89670.07644297.2森島
105580.07683856.7森島

初等梁の理論値0.041666 ティモンシェン梁の理論値0.071666 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/kadai1120g-50.png

Salome-Meca 11/13(課題)

メッシュ長さ要素数変位相対誤差(%)計算者
0.53910310.3411812380952.35君島
0.72157800.337981.39君島
0.81594680.335630.69髙橋
0.9717180.33203-0.39髙橋
1.0613150.32997-1.2
1.2581110.329956-1.2田村
1.4474090.328156-1.5田村
1.5420680.325074-2.4根本
1.8246270.317161-4.8根本
2.0122280.3005115-6.9藤原
4.050770.28405475-13.9藤原
8.017950.2312003-30.6森島
10.07520.1612725-51.6森島

ヤング率7500N/mm2 ポアソン比0.4 理論値0.3333

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/kenshi/kadai1113g.png

Salome-Meca 11/6(課題)

メッシュ長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.53941216.57938-1.4君島
0.71309166.4781-2.8君島
0.8721016.43695-3.5髙橋
0.9717186.43136-3.6髙橋
1.0722786.44302-3.4
1.2655756.408255-3.9田村
1.4410966.316155-5.2田村
1.5234176.120905-8.2根本
1.8117585.7368975-13.9根本
2.0118175.7382525-13.9藤原
4.028624.9428-25.9藤原
8.08974.0411725-39.4森島
10.05963.4634575-48.1森島

ヤング率6000N/mm2 ポアソン比0.4 理論値6.67

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/katamoti.png


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Last-modified: 2021-11-29 (月) 14:43:53