#author("2021-11-11T19:10:16+09:00","default:kouzouken","kouzouken") #contents 振動解析における回転系座標についての検証を行う。 *片持ち梁 [#mb393a3a] X=100,Y=10,Z=20の片持ち梁を作成。画像奥側が固定面。 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/katamoti1.png **等方性 [#ifdde2ae] 細かい条件については、[[根本の卒論日誌:片持ち梁の振動解析(ソリッド要素):https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/pukiwiki/?%E6%A0%B9%E6%9C%AC%E3%81%AE%E5%8D%92%E8%AB%96%E6%97%A5%E8%AA%8C#r913480a]]と同じ。 ,振動モード,解析値(Hz) ,水平一次,20.8188 ,鉛直一次,39.9531 ,水平二次,124.4 ,ねじれ,145.725 ,鉛直二次,213.841 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/katamoti2.png **異方性 [#j45218f3] 等方性から、材料条件のみを変更。 ihou = DEFI_MATERIAU( ELAS_ORTH=_F( E_L=6000.0, E_N=240.0, E_T=240.0, G_LN=400.0, G_LT=400.0, G_TN=400.0, NU_LN=0.016, NU_LT=0.016, NU_TN=0.016, RHO=3.8e-07 ) ,振動モード,解析値(Hz) ,水平一次,19.7614 ,鉛直一次,35.8196 ,ねじれ,64.7791 ,水平二次,104.701 ,鉛直二次,148.822 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/katamoti3.png **異方性+回転+回転座標適用 [#g3f63a98] 梁を回転させて、かつ回転座標を適用させる。 材料設定について、上のELAS_ORTHをそのまま適用。 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/katamoti7.png 回転座標については AFFE_CARA_ELEM > MASSIF > ANGL_REP 入力欄を3つ作成し、それぞれがX,Y,Zに対応している。 それぞれの軸回りでいくら回転させるかを入力。 ex)今回の場合、Y軸を90度回転させるので、1番目に0、2番目に90、3番目に0を入力 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/katamoti5.png ,振動モード,解析値(Hz) ,水平一次,19.7614 ,鉛直一次,35.8196 ,ねじれ,64.7791 ,水平二次,104.701 ,鉛直二次,148.822 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/katamoti6.png 回転座標を適用する前と同じ結果になったため、ANGL_REPで回転座標を適用できるといえる。 **結果 [#v8d0e9a8] 片持ち梁の場合は、ANGL_REPでの回転座標適用は有効だと考えられる。 *単純梁 [#pbec1561] 次に、同じくX=100,Y=10,Z=20で単純梁を作成。 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/tanjyun1.png 固定方法については、[[Salome-Meca演習_単純梁:https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/pukiwiki/?Salome-Meca%E6%BC%94%E7%BF%92_%E5%8D%98%E7%B4%94%E6%A2%81]]のジオメトリの作成と同じ。 **等方性 [#p417e934] 材料設定は片持ち梁と同じ。 ,振動モード,解析値(Hz) ,水平一次,128.488 ,鉛直一次,157.321 ,ねじれ,233.374 ,水平二次,349.164 ,ねじれ,447.339 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/tanjyun2.png 固定箇所が回転しているように見えるが、確認したところ回転していなかった。 **異方性 [#c4ef6ee3] 材料設定は片持ち梁と同じ。 ,振動モード,解析値(Hz) ,ねじれ,75.3159 ,水平一次,88.7695 ,鉛直一次,110.323 ,ねじれ,163.276 ,水平二次,200.492 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/tanjyun3.png **異方性+回転+回転座標適用 [#l1082716] 片持ち梁と同様に梁を回転させ、ANGL_REPを適用させる。 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/tanjyun4.png ,振動モード,解析値(Hz) ,ねじれ,75.7328 ,水平一次,89.0501 ,鉛直一次,110.629 ,ねじれ,163.634 ,水平二次,201.511 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/tanjyun5.png 回転前と少しだけ振動数が違う。 ,回転前解析値(Hz),回転後解析値(Hz) ,75.3159,75.7328 ,88.7695,89.0501 ,110.323,110.629 ,163.276,163.634 ,200.492,201.511 ANGL_REPが正しく適用されていない可能性もあるため、比較用に回転前の梁(X軸方向が長軸)に回転座標を適用させてみる。 ***【比較用】異方性+回転座標で梁を回転させなかった場合 [#o1477b03] ,振動モード,解析値(Hz) ,水平一次,30.0518 ,鉛直一次,33.695 ,水平二次,82.913 ,鉛直二次,115.306 ,ねじれ,120.604 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/ishikuro/kaiten/tanjyun6.png 異方性を持たせて回転なしのときと、異方性+回転+回転座標適用のときとも違う結果になったため、 これを見る限り、回転座標は適用されているようだ。 **結果 [#e692694f] 単純梁の場合は、ANGL_REPでの回転座標適用は有効だと考えられるが、 回転前と後で少しだけ振動数が違った。 考えられる原因としては、単純梁は線要素での固定であるため、片持ち梁のような面要素での固定よりも 固定部分の周りが動きやすいことから、 その違いが振動数となって現れた可能性は考えられる。 *アーチ [#y03c2091]