#author("2023-07-07T16:45:37+09:00","default:kouzouken","kouzouken")
[[構造研ゼミ]]
#contents
研究テーマ
-オンサイト型木橋（ヒケノ沢の木橋）の振動特性評価（タブレットを使った振動試験・現場調査） 進藤優慈
--後藤先生が開発したオンサイト型木橋が三種町や森吉山などに架けられている。
深沢橋と同様振動試験などを実施し振動特性の把握を行う。
Salome-Mecaの解析を含めて、検討を行う。
**＜ショートカット＞ [#zecf298d]
unixコマンドの使い方
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/linux/vine.html#unix
TEXの使い方
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/tebiki/texhtml.html#sono1
**Salome-Meca [#a3c504d8]
-[[code-asterの説明:https://code-aster.org/V2/doc/default/en/index.php?man=commande]] (Asterstudyで書かれているコードの説明が書かれている。ただ英語で書かれているので、翻訳する必要あり)
-[[Salome-Mecaの使用法解説:http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?SALOME-Meca%A4%CE%BB%C8%CD%D1%CB%A1%B2%F2%C0%E2]]
**卒論日誌 [#maa32111]
***7/7 [#f29d16bd]
今日は七夕らしい。そんなことはどうでもよくて、相談の結果化粧板の間に仮想材を入れて解析してみることにした。これで剛性が落ちればそのモデルで行く方向にする。
またなんで木地覆や化粧板がそんなに振動に影響しないかというと、実際の橋のモデルは完全に剛結されているわけではなくいわばただ上においてある状態のようになっているらしい。そのため見た目よりも断面二次モーメントが低くなるため、振動への影響が低くなるらしい。ただ影響がまったくないわけではなくその部材部材で振動しているためある程度の影響があるとのこと。
***7/5 [#n4033926]
ゼミで極端にヤング率を低くした木地覆や化粧板が振動しすぎてonlyprestresとの相対誤差に影響しているのではないかとの指摘を受けた。改善案としては地覆と木床板の間に極端にヤング率の低い仮想材を入れるというものだがどっちのほうが良いのだろうか。とりあえず作ってみて比較してみるしかないのか。がんばりましょう。
というわけで地覆と木床板の間にゼリー仮想材を入れたやつで解析を回してみた。
,meshsize,要素数,mode0,mode1
,60,647719,27.3Hz,42.9Hz
onlyprestresと比較してみるとmode0の相対誤差が5.5%でmode1との相対誤差が0.23%だった。
確かに相対誤差はかなり小さく出たしこれならonlyprestresで解析したほうが良いかもしれない。（わからんけど）
***7/4 [#y78ae1a8]
後はグラフを作る。
1次要素での収束性が確認できたら次は2次要素で解析を回してみる。多分メッシュサイズ30くらいまでになると思う。
,meshsize,要素数(二次要素),mode0,mode1
,60,535662,22.2Hz,30.6Hz
,50,686039,22.1Hz,30.4Hz
,40,1131595,Hz,Hz
,35,1448884,Hz,Hz
,30,2846010,Hz,Hz
,25,3885048,,
***7/3 [#b74631cf]
同じメッシュサイズの全部材（ただし木地覆や化粧板はヤング率を極端に小さくし、密度だけは同じで与える）を振動解析した。結果は以下の通り。
,meshsize,要素数,mode0,mode1
,60,535662,23.0Hz,35.7Hz
,50,686039,22.7Hz,34.0Hz
,40,1131595,22.5Hz,33.0Hz
,35,1448884,22.5Hz,32.6Hz
,30,2846010,22.3Hz,32.0Hz
,25,3885048,,
これで取り払ったモデルとの誤差を比較してみたら水平一次が10.9% 鉛直一次が17.0%となったため化粧板や木地覆の重さの影響は無視できないと考え、今後すべての部材の質量を考慮したモデルで解析や収束判定を行うこととする。
メッシュの切れ方は以下の感じ。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_mesh30.png
また振動の仕方は以下の通り。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_mode0.png
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_mode1.png
***6/30 [#de269c20]
入れ忘れていた仮想材を入れたやつのモデルでメッシュを切って振動解析した。画像などは後日載せるがとりあえず結果だけ。
,meshsize,要素数,mode0,mode1
,60,405631,25.8Hz,43.0Hz
今後同じメッシュサイズの全部材（ただし木地覆や化粧板はヤング率を極端に小さくし、密度だけは同じで与える）を振動解析してどのように振動の差があるかを確かめる。今日は全部材のmeshまでを切ってグループ化までした。
またヤング率などは実際の橋の材料と同じものを採用している。
木材→軸方向ヤング率7000 軸直角方向ヤング率7000☓1/20=350 せん断弾性係数7000☓1/15=467 ポアソン比0.016 密度→3.8e^-10
鋼材→ヤング率200000 ポアソン比0.3 密度7.8e^-9
ゼリー→ヤング率7 ポアソン比→0.016 密度3.8e^-10
***6/29 [#o13f8cf1]
というわけで取り払ったモデルでmeshを切ってみた。meshサイズは60、要素数は345371。切れ方は以下の通り。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_6gatu29_mesh60_syoumen.png
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_6gatu29_mesh60_sokumen.png
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_6gatu29_mesh60_uwamen.png
今後やること→鋼トラスの間に仮想材を入れる。onlyprestresで振動解析する。実際のモデルで振動解析する。（ただし化粧板や木地板は極端にヤング率を小さくする。密度は同じ）この2つを比較して振動数にどれくらい変化があるかを確かめる。差がなければ簡単なやつ。差があれば実際のモデル。
一つのブロックのモデルも作る。これを振動解析、またたわみの解析を行って理論値と比較。あれ、大変じゃね？
***6/28 [#d75c535b]
やること→とりあえず4号橋は出来上がったらしいのでここからメッシュを切る。また及川さんが以前の実験データと解析データを比較して仮想材のヤング率を検証していくらしいのでそれができたら実際のモデルで解析をすすめる。
ゼミで木地覆や化粧材は振動に関係しなそうだしいらないのではと指摘された。なのでそういうのを取り払ったモデルを作った。またもしかしたら仮想材のヤング率も木材と同じにして完全剛結で解析するかも。まあ今後次第。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_6gatu28.png
***6/27 [#ge8b1191]
やること→パーテイションしたやつからグループ化で木材だけをグループ化する。部材全てを結合してその後パーテイションでメインオブジェクトをfuse、ツールオブジェクトを一つ一つに部材にして切る。その際拘束線も追加する。拘束線をつける。線拘束は端から150mmの場所。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane_4gou_6gatu27.png
上記に書いてあることをやったのが上の図。これは全ての部材をfuseしてくっつけ、その後パーテイションで一つ一つの部材をツールオブジェクトにしたものである。仮想材を入れ、グループ化で仮想材や木を選べるようにしてヤング率を入れれるようにした。あと対傾構も追加した。
***6/26 [#ida3e637]
橋に仮想材や対傾構を入れていく作業をしていく。仮想材はコンパウンドで作った部材に「box」を当てはめパーテイションをしていき、作った仮想材を移動していく。
今後やること→仮想材を入れる。対傾構を入れる。対傾構と仮想材を入れたやつをfuseする。実験と同じにするため一個一個分けて作る。英語ゼミのために日本語でいまやっていることをまとめる。
***6/20 [#m2af5598]
とりあえず4号橋の概要が完成した。これらは全てコンパウンドでグループ化している。今後改良の必要があればやっていきたい。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane_4gou_6gatu20.png
***6/19 [#xec0252c]
ようやっと鋼トラス（三角孔抜）が出来上がった。嬉しい。これを随時くっつけていこうと思う。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane_4gou_6gatu19.png
***6/16 [#u215665a]
三角抜孔を作成中。パワポのグループ化みたいのをしたいときは「新しいエンティティ」→「ビルド」→「コンパウンド」でやれば良いらしい。もっと早く知っておくべきだった。部材をくっつけるのもコンパウンドでやればよかったかも
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane_4gou_6gatu16.png
上記のようにトラスを作っているのだがどうにも左右不対象に見える。左右対称になるように今後調整が必要。
***6/14 [#v68c08f4]
続き。木地覆を取り付けた。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane_4gou_6gatu14.png
あとトラス版（三角抜孔）の設計がまじでわからない。誰か助けてくれ。
***6/13 [#h40378db]
またまた続き。木地版を取り付けた。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane_4gou_6gatu13.png
***6/9 [#v212a127]
とりあえず続き。下床に付け足してみた。
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane_4gou_6gatu9.png
***6/8 [#r3a6bab0]
三種町の4号橋を作り始めてみたがあまりにも難しい。そもそも設計書が読めない。いきなり難易度が高すぎる。とりあえずやってみたのが下の通り
以下上床
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_6gatu8.png
以下下床
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/mitane4gou_6gatu8_gedan.png
一つ一つ部材を作って「変換」で場所を移動し、「修復」の「面固定」で部材をくっつけたのだがそもそもこれあっているのかさっぱりわからん。あと下床版から作れば良いものの上床版から作り始めてしまった。
みた感じ上床と下床の間は260mmらしい。多分
***5/24 [#wa492e99]
英語ゼミと進捗報告ゼミ。今matlabでやっていることはFFT処理を行ってパワースペクトル解析をし、位相を確認して振動モードを確認する。
今後の方針→matlabをキリの良いところまでやったらsalomeに移る。オンサイト木橋のジオメトリーを作っておく。（多分三号橋かな）そしてHDFファイルを探し出して接触解析と振動解析が同時に行えるかどうかを確かめる。これを確かめた後にオンサイト木橋の接触部分を接触解析or仮想材料を使って解析する。当分の目標はジオメトリー作成。
海老さん（2016）を参考
***5/22 [#h37d02ad]
im33
卓越した周波数 3.91Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,同位相
,phase13,同位相
,phase46,同位相
im32
卓越した周波数 3.91Hz
,比べた場所,位相
,phase14,位相なし
,phase36,同位相
,phase13,同位相
,phase46,同位相
im31
卓越した周波数 4.00Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,同位相
,phase13,位相なし
,phase46,同位相
im24
卓越した周波数 18.5Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,同位相
,phase13,逆位相
,phase46,逆位相
im23
おそらくミスっているのではないか
***5/18 [#f1e281cc]
im22
卓越した周波数 6.05Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,同位相
,phase13,逆位相
,phase46,逆位相
im21
卓越した周波数 5.86Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,同位相
,phase13,位相なし
,phase46,逆位相
FFT処理をした時、例えばFFT1では卓越した周波数が5.95Hzであるのに対し、FFT4では18.3Hzである時どちらの値を採用してband処理を行えば良いのかわからない。後過去のデータをみてもim13は卓越した周波数が5.95Hzくらいになりそうなのだがなんで18.3Hzという数字が出てくるのかなどが主によくわからない。
im133（砂袋試験奥側3回目）
卓越した周波数 5.96Hz
,比べた場所,位相
,phase14,位相なし
,phase36,位相なし
,phase13,逆位相
,phase46,逆位相
,phase16,逆位相
im132（砂袋試験奥側2回目）
卓越した周波数 5.96Hz
,比べた場所,位相
,phase14,位相なし
,phase36,同位相
,phase13,逆位相
,phase46,逆位相
,phase16,逆位相
im131（砂袋試験奥側1回目）
卓越した周波数 18.26Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,同位相
,phase13,逆位相
,phase46,逆位相
***5/17 [#mf030e04]
matlabで作業をすすめる。後はゼミ
im124(砂袋真ん中3回目)
卓越した周波数 8.89Hz
,比べた場所,位相
,phase25,同位相
im123(砂袋真ん中2回目)
卓越した周波数 8.89Hz
,比べた場所,位相
,phase25,同位相
im122(砂袋真ん中1回目)
卓越した周波数 8.89Hz
,比べた場所,位相
,phase25,同位相
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/im1212_takuetu.png
今後行うこと→matlabでのデータまとめ 位相角の同位相や逆位相の定義の確認
橋梁振動の計測と解析 P.38参照 操作機器や実験状況によって位相差が理想通りにならないことが多いため0°に近いか180°で確かめている。ただ90°±15°の範囲では位相が判別できない。
***5/16 [#wd35f870]
matlabで作業をすすめる。この日やった分の結果は以下の通り
im112（砂袋試験入口側2回目）
卓越した周波数 5.96Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,位相なし
,phase13,逆位相
,phase46,位相なし
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/im1121_takuetu.png
im113(砂袋試験入口側3回目)
卓越した周波数 5.96Hz
,比べた場所,位相
,phase14,同位相
,phase36,同位相
,phase13,逆位相
,phase46,逆位相
***5/11（MATLABの説明） [#z219dc03]
MATLABのとりあえずの作業を学んだ。以下に簡単にやり方をまとめておこうと思う。
①変数の新規変数をクリック
②随時k2からエクセルデータを引っ張ってきて各タブレットに対応するようにデータを入れる（砂袋1回目の1の場所とか）
③FFT1-FFT6まで②で作ったデータを入れる 波形のスタートはだいたい400くらいが良いと思われる（同じ試験では同じ波形のスタートを設定）
④band1-band6まで②で作ったデータを入れる 下限上限は卓越した周波数の前後で修正（同じ試験では同じ下限上限を設定）
⑤xcross1-xcross6
⑥phase14とかphase16とかで同位相、逆位相の確認（同位相→0°-75° 逆位相105°-180° 位相なし→90°±15°）
⑦各試験（落下位置を変えたものを含む）ごとにshindo/MATLAB/shindo_kekkaに保存
MATLABの開き方
cd matlab→cd bin→./matlab
***5/10 [#p7006170]
進捗報告ゼミ 文献を読んでいることなどを報告した。
今後の課題→とりあえずMATLABを学んで作業する
***5/9 [#c9368e43]
夫婦橋の振動試験に行った。行った振動試験は砂袋落下衝撃試験、人力鉛直加振試験、人力水平加振試験、アーチ水平加振試験、歩行時振動試験（1人、5人） めっちゃ歩いたので疲れた
***5/8 [#j86fce69]
今日は5/9に行われるめおと橋の説明会だった。後はすこし文献を読んだ。
今日読んだ論文→桁形式歩道橋の設計時振動使用性照査手法の提案
***4/26 [#z1291d9e]
今日は外国語文献購読の授業、後は進捗報告ゼミ
***4/24 [#r513f201]
今日も春休み課題の手直しを少し。余裕があれば論文も読みたい。後は13:20から面談
今日読んだ論文→加速度搭載センサーを用いためおと橋の振動特性評価、実験と解析に基づく下路式アーチ木車道橋の構造特性評価
***4/20 [#y8ba06ac]
今日は春休み課題の若干の手直し 二次モードが単純固定ー固定になっている原因を解き明かしたい。まあおそらくローラー支承のDzが悪さをしているとは思うのだが。
後は健康診断 かったるい 疲れた
後は及川さんから今後やることの説明をしてもらった。分かりやすかった。おいおいウィキにまとめていこうと思う。
***11/11 課題 [#d2b0dd76]
今回は初めてsalome-mecaを使って解析を行った。片持ちばりのたわみを解析したが難しかった。これから慣れていきたい。
以下は11/11の課題 自分の役割はMeshの長さが1.5と2の場合。
＜Meshの長さが1.5の場合＞
要素数は3935となる。たわみの平均値は6.24807であり相対誤差は約6.3%
＜Meshの長さが2の場合＞
要素数は1632となる。平均は5.6458525であり相対誤差は約15.3%
以下が全員分の表となる。
,メッシュの長さ,要素数,変位,相対誤差,計算者
,0.5,59504,6.56,-1.5,千代岡
,0.6,45512,6.48774575,-2.69,高井
,0.7,39075,6.54132,-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
,1.4,5146,6.286015,-5.76,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
,2,1632,5.6458525,-15.3,進藤
,3,667,5.4053975,-18.96,山本
,4,264,3.6161,-45.8,関合
,5,191,3.86,-42,千代岡
,6,190,2.5077325,-62.4,高井
,7,75,1.41225,-78.8,青野
,8,56,1.2887175,-80.7,岡田
,9,49,1.28799,-80.7,松田
,10,44,1.226075,-81.6,河合
以下は要素数と変位のグラフ
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/salomekatamoti.png
***11/18 課題 [#la34710e]
今回は単純梁について解析をおこなった。
＜Meshの長さが1.5の場合＞
要素数が15433 変位の平均が0.396317756757 相対誤差が約4.9%
＜Meshの長さが2の場合＞
要素数が10460 変位の平均が0.394818715517 相対誤差が約5.3%
以下全員のまとめの表
,メッシュ長さ,要素数,変位(mm),相対誤差(%),計算者
,0.5,604167,0.428982,2.94,千代岡
,0.6,361584,0.421233,1.09,高井
,0.7,145234,0.4225,1.4,関合
,0.8,140987,0.422627385,1.4,岡田
,0.9,91857,0.420351606,0.88,松田
,1.2,24520,0.404744325,-2.87,青野
,1.3,23132,0.4045,-2.93,山口
,1.4,4518,0.3986,-4.34,山本
,1.5,15433,0.396317756757,-4.9,進藤
,1.6,15900,0.399049,-4.24,河合
,1.8,11677,0.404457,-0.03,山口
,2,10460,0.394818715517,-5.3,進藤
,3,734,0.32447,-22.13,山本
,4,1453,0.3329,-20.1,関合
,5,431,0.136240,-67.3,千代岡
,6,360,0.2130486,48.9,高井
,7,196,0.1019892,-75.5,青野
,8,104,0.1158624,-72.2,岡田
,9,81,0.1247076,-70.1,松田
,10,78,0.07733,-81.4,河合
以下が要素数と変位のグラフ（理論値の入れ方はわからなかったので次回までに学んでくる）
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/tanzyunbari.png
***11/25 課題 [#p712c58c]
二次要素の等方性のデータ
,メッシュ長さ,要素数,変位(mm),相対誤差(%),計算者
,0.5,604167,-,-,千代岡
,0.6,203296,0.423827,0.98,高井
,0.7,145234,0.43301,3.22,関合
,0.8,140987,0.43006,3.2,岡田
,0.9,91974,0.429913,3.18,松田
,1.2,24800,0.429777,3.14,青野
,1.3,23132,0.429885619992,3.16,山口
,1.4,17617,0.429745,3.13,山本
,1.5,15433,0.429844,3.2,進藤
,1.6,15900,0.429754,3.13,河合
,1.8,11677,0.429623532,3.10,山口
,2,10460,0.429605,3.1,進藤
,3,2486,0.429217,3.0,山本
,4,1453,0.4293,3.02,関合
,5,431,0.427885,2.69,千代岡
,6,360,0.4282,2.78,高井
,7,196,0.42606,2.25,青野
,8,104,0.42631,2.3,岡田
,9,81,0.42513,2.03,松田
,10,78,0.424466,1.8,河合
以下が要素数と変位のグラフ
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/tanzyunbari-niji-gurahu.png
異方性1次のデータ
,メッシュ長さ,要素数,変位(mm),相対誤差(%),計算者
,0.5,604167,0.50919,3.56,千代岡
,0.6,203209,0.504716,2.6,高井
,0.7,145234,0.5036,2.42,関合
,0.8,140987,0.50283,2.3,岡田
,0.9,91974,0.50053,1.8,松田
,1.2,24800,0.48739,-0.9,青野
,1.3,23132,0.4884103968,-0.67,山口
,1.4,17617,0.48403,-1.56,山本
,1.5,15433,0.48202,-2.0,進藤
,1.6,15900,0.48329,-1.7,河合
,1.8,11677,0.4785524135,-2.67,山口
,2,10460,0.47906,-2.6,進藤
,3,2436,0.42787,-12.98,山本
,4,1453,0.42772,-13.02,関合
,5,431,0.27364,-44.3,千代岡
,6,360,0.3392699,-31.0,高井
,7,196,0.21363,-58.5,青野
,8,104,0.22574,-54.1,岡田
,9,81,0.22750,-53.7,松田
,10,78,0.20327,-58.7,河合
以下が要素数と変位のグラフ
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/tanzyunbari-ihousei-gurahu.png
***12/2 課題 [#cfc03fa6]
二次要素サンドウィッチ梁のデータ
,メッシュ長さ,要素数,変位(mm),相対誤差(%),計算者
,0.5,-,-,-,千代岡
,0.6,-,-,-,高井
,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
以下が要素数と変位のグラフ
(サンドイッチ梁の理論値と実験値の比較）
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/sandoitti.png
(異方性一次単純梁と二次サンドイッチ梁の比較) これ意味あるの？
https://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2022/shindo/sandoitti_ihousei_hikaku.png
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