高井の卒論日誌の履歴(No.26) - PukiWiki

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卒論研究「ハイブリット部材開発」
日誌
春課題座屈解析
- 座屈荷重理論式（オイラー座屈）
- 10×5×100　木材　異方性　片持梁　載荷荷重2000N　理論値　強軸方向　616.85N　弱軸方向　154.212N
実習内容
＜メモ＞

卒論研究「ハイブリット部材開発」†

   木・アラミドハイブリッド部材（田村さん）:異方性など、独自の方法でだいぶ実験結果と近くなってきている。 こちらもオーストラリアとの共同研究なので、足りない実験などを行う。 床版の研究と同時進行で木材開発チームとして研究する
   新しい木ハイブリッド床版の開発（新規：オーストラリアとの共同研究）：木材を薄くカットし、少しずつづらして貼り付けて行くことで、異方性を緩和し、剛性の高い床版を目指す。長期のプロジェクトであり、オーストラリアとの共同研究　数値解析がこちらの主な担当

300×300×1の等方性の平板を4辺固定し真ん中の1点を100Nで載荷した時の理論値はδ＝84.67であり、メッシュサイズ１の２次要素での解析値は84.77、相対誤差は0.2％であった。

理論値を求める式は　α・Pa^2 / D 　

P：荷重（N）　a：横幅（mm)　D：平板の曲げ剛性　α：正方形のとき0.0056

また平板の曲げ剛性はD＝Et^3 / 12(1-ν^2)で求められる。

ｔ：板厚(mm) E:ヤング率　ν：ポアソン比

上図：300×300×1の平板3枚を重ねて（150,150,3）の一点で載荷した時

上図：300×300×1.5の平板2枚を重ねて（150,150,3）の一点で載荷した時

日誌†

6月5日　等方性部材の4辺固定板を真ん中の1点で載荷したときの理論値を調べた。

5月22日　300×300×1の部材を三枚重ねての変位や300×300×1.5の部材を二枚重ねての解析を行い比較した。

5月16日　オイラー角を用いて異方性を与えることができるのは分かったがまだよく理解できていない。

5月10日　夫婦橋の振動試験の手伝いに行った。

4月26日　就活で帰省していた。青木さんから言われた解析を少し進めた。

4月19日　春課題の追加解析を行った。

4月12日　春課題の続きを行った。

春課題座屈解析†

5×10×100の部材で座屈解析を行った。そのときの座屈解析のコマンドファイル http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/tamura/buckling_TR.comm

座屈荷重理論式（オイラー座屈）†

\( P=(\frac{π}{k\ell})^{2}EI \)

片持ちの場合:k=2

両端固定の場合:k=0.5

両端ピン固定の場合:k=1

固定＋ピン固定の場合:k=0.7

10×5×100　木材　異方性　片持梁　載荷荷重2000N　理論値　強軸方向　616.85N　弱軸方向　154.212N†

理論値：弱軸方向　154.212N

メッシュサイズ	要素数	弱軸方向｛N｝	相対誤差{%}
0.5	151096	155.48	0.82
0.6	101211	155.521	0.85
0.7	93797	160.0956	3.82
0.8	60625	163.99	6.34
0.9	21520	164.96	6.97
1.0	19543	164.36	6.58

・弱軸方向の要素数と座屈荷重の関係

理論値：強軸方向　616.85N

メッシュサイズ	要素数	強軸方向｛N｝	相対誤差{%}
0.5	151096	596.512	-3.30
0.6	101211	596.554	-3.29
0.7	93797	600.118	-2.71
0.8	60625	602.798	-2.28
0.9	21520	603.05	-2.24
1.0	19543	602.99	-2.25

・強軸方向の要素数と座屈荷重の関係

実習内容†

グラフの貼り付け

11/4 グラフを自分でつくる†

11/11 片持ち梁†

メッシュ長さ	要素数	先端変位	相対誤差	計算者
0.5	59504	6.56	-1.5	千代岡
0.6	45512	6.48774	-2.69	高井
0.7	39075	6.54133	-2.0	関合
0.8	13397	6.43695	-3.5	岡田
0.9	9903	6.36315	-4.6	松田
1.2	6256	6.3043375	-5.4	青野
1.3	5767	6.29784	-5.6	山口
1.4	5199	6.29990	-5.55	山本
1.5	3935	6.24807	-6.3	進藤
1.6	3400	6.20446	-6.98	河合
1.8	2952	6.17161	-7.5	山口
2	1632	5.64585	-15.3	進藤
3	682	5.47288	-17.9	山本
4	264	3.6161	-45.8	関合
5	191	3.86	-42	千代岡
6	520	6.3660625	-4.51	高井
7	75	1.41225	-78.8	青野
8	56	1.2887175	-80.7	岡田
9	49	1.28799	-80.9	松田
10	44	1.226075	-81.6	河合

追加　片持ち梁2次要素†

メッシュの長さ	要素数	変位	相対誤差
0.5	294406	-	-
0.6	202408	-	-
0.7	198464	-	-
0.8	113812	6.6364	-0.0045
0.9	40280	6.635	-0.0048
1	37757	6.6341925	-0.0049
2	5617	6.6240575	-0.0064
3	2309	6.616975	-0.0075
4	617	6.593275	-0.0110
5	494	6.5762325	-0.0136
6	581	6.54081	-0.0189
7	133	6.47606	-0.0286
8	78	6.454055	-0.0319
9	72	6.4121675	-0.0382
10	60	6.38976	-0.04158

11/18 単純梁†

メッシュ長さ	要素数	先端変位	相対誤差	計算者
0.5	604167	0.4289	2.94	千代岡
0.6	361584	0.421233	1.09	高井
0.7	145234	0.4225	1.4	関合
0.8	140987	0.422627	1.4	岡田
0.9	91857	0.42035	0.88	松田
1.2	24520	0.3986	-2.8	青野
1.3	23132	0.40450	-2.93	山口
1.4	17580	0.3986	-4.34	山本
1.5	15433	0.39631	-4.9	進藤
1.6	15900	0.39905	-4.24	河合
1.8	11677	0.404457	-2.93	山口
2	10406	0.39482	-5.3	進藤
3	2344	0.32447	-22.1	山本
4	1453	0.3329	-20.1	関合
5	431	0.13624	-67.3	千代岡
6	360	0.21304	-48.9	高井
7	196	0.101989	-75.5	青野
8	104	0.115862	-72.2	岡田
9	81	0.12470	-70.1	松田
10	78	0.07733	-81.4	河合

11/25 等方性2次と異方性1次†

等方性　2次要素　理論値　0.4167

メッシュ	要素数	変位	相対誤差	測定者
0.6	203209	0.423827	1.72	高井
0.7	145234	0.43011	3.22	関合
0.8	140987	0.430058	3.2	岡田
0.9	91974	0.42991	3.18	松田
1.2	24800	0.42978	3.14	青野
1.3	23132	0.429885	2.03	山口
1.4	17617	0.42974	3.13	山本
1.5	15433	0.429844	3.2	進藤
1.6	15900	0.429754	3.13	河合
1.8	11677	0.429623	2.03	山口
2	10460	0.4296050	3.1	進藤
3	2486	0.4292165	3.00	山本
4	1453	0.4293	3.02	関合
5	431	0.427885	2.69	千代岡
6	360	0.428280	2.78	高井
7	196	0.4260623	2.25	青野
8	104	0.4263067	2.3	岡田
9	81	0.425133	3.18	松田
10	78	0.424466	1.8	河合

２次要素（等方性）と１次要素（異方性）のグラフ

前回課題から２次要素（等方性）と１次要素（等方性）を比較したグラフ

12/2 　2部材の単純梁 [#b2db18f3]†

メッシュ長さ	要素数	変位	相対誤差	計算者
0.7	155266	0.0861	-13.0	関合
0.8	138453	0.083487	-15.7	岡田
0.9	82766	0.083312	-15.8	松田
1.2	32279	0.083574	-15.6	青野
1.3	28343	0.083668	-15.49	山口
1.4	23667	0.083680	-15.48	山本
1.5	19958	0.083516	-15.6	進藤
1.6	19451	0.086037	-13.1	河合
1.8	10933	0.084022	-15.13	山口
2	10764	0.083324	-15.8	進藤
3	3618	0.083497	-15.66	山本
4	1623	0.0852	-13.9	関合
5	1007	0.083104	-16.1	千代岡
6	842	0.0821	-17.1	高井
7	554	0.080750	-18.4	青野
8	289	0.079715	-19.5	岡田
9	261	0.078427	-20.78	松田
10	232	0.082495	-16.67	河合

サンドイッチ梁の理論値と比較したグラフ

＜メモ＞†

UNIXコマンド†

gnuplot†

全角/半角の切り替えは、「無変換」（左手親指）でもできる
コピペは、左クリックで領域選択したら、スクロールボタンで貼り付け
単語選択は、ダブルクリックでも可（トリプルクリックだと行選択かな）

LaTex†

LaTex入門コマンド
LaTexコマンド一覧（直コマンド）
単位の累乗（cm^2,mm^2）をするときは直接cm^2やmm^2で書くのではなく式として認識させるために$で囲う必要がある。

図の中に文字の大きさの変え方

全角/半角の切り替えは、「無変換」（左手親指）でもできる
コピペは、左クリックで領域選択したら、スクロールボタンで貼り付け
単語選択は、ダブルクリックでも可（トリプルクリックだと行選択かな）