卒論日誌

木橋の劣化診断のための振動解析の精度について

当面の課題

作業日誌(6月)

6/212:30-14:001.5卒論
6/514:30-17:002.5卒論

片持ち梁の振動解析

片持ち梁の振動解析(シェル要素)(x,y,z)=(100,10,0)

厚さ20mm

振動モード解析値(Hz)理論値(Hz)相対誤差(%)
水平一次20.289920.2963-0.03
水平二次121.436127.2036-4.5
鉛直二次170.61254.4073-32.9
314.818
水平三次318.971356.2097-10.5

厚さ5mm

振動モード解析値(Hz)理論値(Hz)相対誤差(%)
水平一次20.289920.2963-0.03
鉛直二次44.42763.6018-30.1
水平二次121.436127.2036-4.5
鉛直三次143.703178.1048-19.3
ねじれ168.011139.086020.8

結果として、厚さが20mmと5mmのどちらの場合でも理論値との相対誤差は、水平方向だと小さく、鉛直方向だと大きい値となった。

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

片持ち梁の振動解析(梁要素)(x,y,z)=(100,0,0)

理論値(曲げ振動)f=(1/2π)*(λ/I)^2*√(EI/ρA)

理論値(ねじれ振動)f=λ/2πL*√(GJ/ρIp)

振動モード解析値(Hz)理論値(Hz)相対誤差(%)
水平一次20.298520.29630.01
鉛直一次40.59740.59250.01
水平二次127.209127.20360.004
ねじれ139.142139.08600.04
鉛直二次254.417254.40730.004

梁要素でも青山さんと同じ結果となり、理論値との相対誤差はとても小さい値となった。

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

片持ち梁の振動解析(ソリッド要素)(x,y,z)=(100,10,20)

理論値(曲げ振動)f=(1/2π)*(λ/I)^2*√(EI/ρA)

理論値(ねじれ振動)f=λ/2πL*√(GJ/ρIp)

振動モード解析値(Hz)理論値(Hz)相対誤差(%)
水平一次20.818820.29632.57
鉛直一次39.953140.5925-1.58
水平二次124.4127.2036-2.20
ねじれ145.725139.08604.77
鉛直二次213.841254.407315.95

青山さんの計算結果と照らし合わせると、同じ結果となり理論値との相対誤差も小さくなった。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/soriido2.png

片持ち梁の振動解析(ソリッド要素)(x,y,z)=(100,10,10)

理論値(曲げ振動)f=(1/2π)*(λ/I)^2*√(EI/ρA)

理論値(ねじれ振動)f=λ/2πL*√(GJ/ρIp)

振動モード解析値(Hz)理論値(Hz)相対誤差(%)
水平一次0.02041380.014243.8
鉛直一次0.02041380.014243.8
水平二次0.1221380.128202-4.73
鉛直二次0.1221390.128202-4.73
ねじれ0.1735270.15647810.9

解析方法と理論値に間違い(密度とλの値)があったため、訂正後の計算結果を下の表に示す。

振動モード解析値(Hz)理論値(Hz)相対誤差(%)
水平一次20.413820.29630.58
鉛直一次20.413820.29630.58
水平二次122.139127.2036-3.98
鉛直二次122.139127.2036-3.98
ねじれ173.527172.43010.64

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

作業日誌(5月)

5/1011:00-19:008.0卒論後藤さん
5/1212:00-14:002.0卒論
5/1714:00-18:004.0卒論後藤さん
5/2115:30-18:303.0卒論
5/2413:00-17:004.0卒論後藤さん
5/2613:00-14:301.5卒論
5/2815:00-19:004.0卒論
5/3113:30-18:305.0卒論後藤さん

材料非線形解析(弾塑性)

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/dansosei.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/dansoseiue.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/dansoseisita.png

作業日誌(4月)

4/516:00-16:300.5顔合わせ(zoom)後藤さん、青木さん、石黒さん
4/1214:30-16:001.5卒論テーマ紹介後藤さん
4/1413:00-18:005.0春休み課題
4/1615:00-19:004.0春休み課題
4/1910:30-17:006.5春休み課題発表、卒論テーマ決定後藤さん
4/2315:00-19:004.0卒論
4/2614:00-17:303.5卒論後藤さん

3年次

Salome-Meca 11/6

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高橋
0.9717186.43136-3.6高橋
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
2118175.7382525-13.9藤原
428624.9428-25.9藤原
88974.0411725-39.4森島
105963.4634575-48.1森島

ヤング率は6000N/mm2、ポアソン比0.4、手計算での片持ち梁の変位は6.67であった

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

Salome-Meca 11/13

メッシュの長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.53910310.3411812380952.35君島
0.72157800.3379753751.39君島
0.81594680.335630.69高橋
0.9900710.33203-0.39高橋
1613150.32997-1.2
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
2122280.3005115-6.9藤原
450770.28405475-13.9藤原
817950.2312003333-30.6森島
107520.1612725-51.6森島

ヤング率は7500N/mm2、ポアソン比0.4、断面積10mm×10mm、手計算での単純梁の変位は0.33…であった

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/tanjun1113.png

Salome-Meca 11/20

長さ100mmの場合

メッシュ長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.53910310.44001511.9君島
0.72157800.43582310.8君島
0.81594680.433013110.1高橋
0.9900710.427668.72高橋
1613150.4238817.77
1.2581110.4230057.54田村
1.4474090.4203096.86田村
1.5420680.4184703756.4根本
1.8246270.4104641428574.4根本
2122280.3963140.84藤原
450770.378695-3.6藤原
817950.342299-12.7森島
107520.298709-24森島

初等梁の理論値は0.333333、ティモンシェン梁の理論値は0.393333であった.

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/tanjun100.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

初等梁の理論値は0.041666、ティモンシェン梁の理論値は0.071666であった.

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/tanjun50.png

Salome-Meca 12/4

メッシュ長さ要素数先端変位相対誤差(%)計算者
0.82266470.0805356.9高橋
0.91275060.0767849.7高橋
1924470.052762.79
1.2883860.052642.55田村
1.4780860.052612.49田村
1.5700320.07254941.3根本
1.8348580.06837533.2根本
2203130.06328023.3藤原
3182290.048924-4.68君島
480670.050046-2.51藤原
548460.036773-28.3君島
838140.027088-47.2森島
1017160.021791-57.5森島

理論値は0.051335であった

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/2zairyou1204.png

創造工房

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/souzoukoubou1.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2020/nemoto/souzoukoubou2.png http://gthmhk.webcrow.jp/j2020/kadai.png

作業日誌(3年次)

日付時間帯作業時間内容立会
10/1614:30-16:001.5顔合わせ、ノートPCの使い方後藤さん、M2、その他
10/2314:30-16:001.5UNIXコマンドの使い方後藤さん
10/3014:30-16:001.5viの使い方後藤さん
11/614:00-18:004.0Salome-mecaの使い方後藤さん
11/1214:30-18:003.5課題
11/1314:00-18:004.0Salome-meca 単純梁後藤さん
11/1916:00-19:303.5課題
11/2013:30-16:303.0Salome-meca 木材 直交異方性後藤さん
11/2615:00-18:003.0課題
12/316:30-21:305.0課題
12/413:00-17:304.5Salome-meca 2材料(木材、鋼材)後藤さん
12/1016:00-19:003.0課題
12/1113:30-18:305.0LaTeX XHTMLの練習後藤さん
12/1716:30-18:302.0課題
12/1814:30-16:302.0LaTeX XHTMLの練習後藤さん
1/2214:30-16:302.0最終課題後藤さん
1/2816:00-18:302.5最終課題
1/2914:30-19:004.5最終課題後藤さん
2/514:30-17:303.0最終課題後藤さん
2/1016:30-18:302.0最終課題後藤さん
2/1214:30-17:002.5発表後藤さん
3/914:00-16:002.0春休み課題後藤さん

トップ   新規 一覧 検索 最終更新   ヘルプ   最終更新のRSS