千田の博論日誌 - **4/14

目次

• 4/14
• 4/13
• 4/11
• 4/10
• 4/9
• ありえね〜(愚痴って発散)
• 4/8
• 4/7
• 4/6
• 4/5
• 4/4
• 3/31
• 3/30
• 3/29
• 3/28
• 3/24
• 3/23
• 3/21、22
• 木橋シンポ〆切
• 新材料定数(集成材)
• 弾塑性解析への道(エラー集、というかある意味本当の博論日誌？)
• とるべきデータ
• 組合せ
• ウォーニング
• 3/20
• 3/15
• 2/25
• 2/24
• 2/20
• ccx、cgxインストール状況
• calculix input data
• アワーグラス対処
• 予定(2/6〜2/10)
• 後藤メモ(12/16)
• 構造解析プログラム
• 今年後半の日誌は例のごとく移動しました＋ここでのblogはやめました。
• 去年の後半のblog
• 文献
• 後藤さんのプチ(死語?)課題に対する解答
• 番外
• おばかメモ
• 千田のオフィスアワー(笑)マイクロソフトオフィス版
• メールで添付されてきたワードファイルで作業すると保存できなくなる時がある(2006/1月某日)
• ワードで引いた線が、PDFにすると消える(2006/3月某日)
• 番外・メールに返事を出さないことは悪ではないのか？(2006/3月某日)
• 叱られる覚悟で後藤さんへのお願い(この欄を後藤さんがいつ見つけるかが問題(笑))

4/14

I investigated FEM analysis of column consisted of steel that I assumed as orthotropic material and its hardening is isotropic. that stress-strain curve is trilinear in tensile analysis. It is clearly possible to differenciate the elastic zone from the plastic zone, but impossible to the plastic zone from the hardening zone as shown following figure.

I think that there are any problem that is unique in tensile analysis.

4/13

f・・・・・orthotropic,hardening=kinematic,tensile
a・・・・ orthotropic,hardening=kinematic,compression
g2・・・・・・poison ratio=0,compression
g3・・・・・・ orthotropic,hardening=isotropic,tensile
client・・・ orthotropic,hardening=isotropic,compression

4/11

• windowsセットアップ状況
• 長谷部班廊下側
完璧にした(つもり)。cygwinもg2に繋いで起動確認を行った。もちろんMacアドレスも書いておいたし(後藤さんが書き忘れていたパソも(笑))、 パスワードを入れてからログインできるようにしておいたし、必要なソフトは全部インストールしたし、 常駐するものは消しておいたし・・・。 去年使っていたwinマシンと同じになったと思うんだけど。ちなみにvimは入れていない。

• 薄木班の中央
officeを入れれば完了。

• 長谷部班窓側
明日一からマスターに説明しながら実践。

• 番外(後藤さんへ)
プ○△●□のカードはグミのおまけのようです。 トイザラスとかのレジ前で売っているそうです。 情報源+元持ち主：I君(でかい方)

4/10

• windowsセットアップ状況
とりあえず一台使える状況に。ただし、updateは明日やることに(spack2入れるか確認しなかったから)。明後日H、K揃い踏みで?vineとwindowsをやるつもり。 H君は自分で勉強しているらしく、二台目は一緒にやるとしても、三台目はまかせても よさそう。ちょっと見直した。

4/9

20*20*30の引張、もはやなんのこっちゃの世界

30*30*50のデータは無駄にならなそうなのでそのまま走らせることに

ありえね〜(愚痴って発散)

4/8

20*20*30の圧縮
30*30*50の引張
　　〃　の圧縮

4/7

*データ採取の変更点
変位：図心→原点の上の節点
応力：相当応力

4/6

• 全プログラムの軸長を十倍する。
• g2に1.5を入れる許可をもらえた(めちゃくちゃうれしい。1.5が使えることじゃなく)。
• ついでに(かなりしぶしぶ？(笑))サーバーを作らせて貰える事に。これまたかなりうれしい。
• またまたついでに、学生のパソコンを暫く使い放題権
<番外>卒業生がたまに見るのでblogっぽいのをたまには
• 掲示板に書き込みしている方は誰だろう？
予想では東北大のI先生だが。そうだとしたらここを見てる可能性がなきにしろあらず、 胃がいた〜い。I先生でなくても胃が痛いけど。まあ、変り種ドクターで売っている？ から良いけど(良くない!!!←怒られる前に自分ツッコミ)。 言い訳だけど、後藤さんに見せたいデータや、後藤さんが帰った後に出た結果をここに載せてるだけだから、実際はそれなりにデータ取りやデバックをしています…。どの道サボりすぎ(タレカ)ですが…。
• ほか弁で50円引きしてくれた挙句に100円の割引券を私だけにくれた。なぜだ？
• 学務？の男性職員に｢あなたD3?｣とだけ聞かれる。なぜだ？
書類を2回無くされて、提出が1ヶ月遅れたり、無実の罪で査問を受けたり、駐車許可を与えておきながら遠慮しろと言われて反論したり、と身に覚えのあることは多々あるが。 例え悪名だとしても、D3?と聞いてくるのはおかしい。｢なぜ知ってるんですか?」って聞いたら、「ドクターは数がかなり少ないから分かるよ」だって。ホントかな〜？ 何か学務が潜在的な敵に見えてきたよ、胃が痛ェ〜。

4/5

• Ez、G拘束でnzの数を減らす
• 全解析(20*20*20,10*10*10,30*30*30)
• Ez、G拘束で圧縮。

やっぱりg2で計算できない60*60*20の計算がクライアントでできる。 後藤さんの言うとおり、スペックではなく、calculixのバージョンだろう。 許可してくれるなら、g2に1.5入れるけど・・・・。 今もってパソコンに関しては信用無いし・・・・。

4/4

Ezだけかえた剛板

Ez、G全て100倍にした剛板

Gを変えてもzの変位にそれほど影響無い?

3/31

なぜかクライアントで計算できる30*30*35がg2で計算できない。考えられることは二つ。 一つは、クライアントのほうが性能が良いから単純に計算できる。 二つ目は、g2の方が性能がよく、えらく早くエラーがでる。 ただ、g2のエラーが1秒とかからずに表示され計算がストップするので、 g2の方が性能が低いと考えてよさそうだ。 ただ両方使いたいから軸方向の要素分割数を減らすことにしよう。 なぜなら20*20*nzでは、ばらつきがでないから。

てなわけで、剛板を30*30*30に、ノーマルを30*30*29にし走らせ直す。 ただ、間違ってノーマルを30*30*31にしてしまったので、明日 直して走らせなおすことにしよう。

3/30

・剛板を組み合わせていない

・ヤング率を200倍にした剛板

・ヤング率1000倍にした剛板

3/29

もっとヤング率をあげれば良いのだろうか? とりあえず2倍、10倍を走らせてみる。

3/28

3/24

・圧延によってどれほど降伏点がかわるのか、調べておく

• 引張っている断面の剛板化
断面の要素分割数を増やすと、局所的に応力が入ってしまう。 そこで載荷している断面を剛体化し、変位を一定にしてモデル化してみる。 なお、今後便宜的に、載荷している面を自由端、原点側を固定端と呼称する。

自由端の1要素だけを剛体化する。具体的には、自由端の要素だけ 直交異方性にし、Ezzを100倍にする。

3/23

1*1*1は

弾性域でのギザギザは解消されたようだが、 10*10*100は荷重0.0955(99)、0.0956との間で 荷重1Nで数MPa上がるパターンで、5*10*100の等方性*移動硬化則と同パターン。 基本的に鋼では、等方性材料である限り、等方硬化則と移動硬化則の差は今のところ見受けられない。 よって、等方+等方の5*10*100も同様のことが生じると推定できる。 しかし、あくまでも正方形にメッシュ分割することにしたので、 10*10*200とか、20*20*100とかに移行すべきか。 とりあえず、10*10*10nz(nz=2〜9)を調べるべきだろうが、軸方向は100位がどのみち良いような気がする。

結果の不具合の1、3がセットのようだ。つまり、ギザギザは軸方向の要素数を増やすと解消される傾向にある。しかし、3が起きる。3の現象は線形で上がるのではなく(gnuでは線形になるが、二つに分けて表示すればよい)、いきなり点が斜め上にできる感じ。間が無い。あるとしても0,xNとかいうレベル。ありえない。正方形のメッシュ分割数を増やすと解決するのではないかという淡い期待。

3/21、22

結果の不具合に番号をつけて選別してみよう

1.一旦除荷みたいな事が起きる
    一旦ひずみだけ下がり応力は増加。つまりギザギザになる
2.どんな荷重を入れても線形で推移する(バイリニアにならない)
3.変位が変わらずに応力だけが飛び上がる(1N上げただけで数MPa上がる)
4.計算が途中で止まる(increment sizeうんたら)
5.うまくいく

等方性材料+等方硬化則
・1*1*1・・・5
・10*10*10・・・1、4
・20*20*20・・・2(保留)
等方性材料+移動硬化則
・5*10*10・・・バイリニアまでなら5、トリリニアで1がおこる
・5*10*100・・・3
・20*10*100・・・

トリリニアのところだけ拡大

もちろん入力ミスではない。

等方+等方10*10*10のバイリニア(Ep)、等方+移動5*10*10のトリリニア(Es)で 似たような症状が。

理由を突き詰めるべきか、単純にこの要素分割はダメとするか悩む。

木橋シンポ〆切

http://www.civil.kumamoto-u.ac.jp/jsce-mokkyo/sympo.htm

新材料定数(集成材)

Ez=10Gpa  Ex=Ey=Ez/25=0.4GPa  Gzx=Gxy=Gyz=0.7GPa
νxy=νxz=νyx=νyz=0.04
νzx=νzy=0.1

弾塑性解析への道(エラー集、というかある意味本当の博論日誌？)

とるべきデータ

• 直交異方性材料・移動硬化則(ortho.f)の圧縮データ。

組合せ

• 等方性材料+等方硬化則
• 等方性材料+移動硬化則
• 異方性材料+等方硬化則
• 異方性材料+移動硬化則

ウォーニング

• *ERROR

 *ERROR: increment size smaller than minimum
best solution and residuals are in the frd file

• in plastic

isotropic hardening curve is possibly nonlinear for the elastically anisotropic material

ckhkata.fに塑性をいれてみると、上のウォーニングが。ckhkata.fは異方性として鋼を解いているから(等方性として入力したものと有効数字4桁合う)、 等方性に直すとエラーが消える。

材料を直交異方性にし、硬化則を等方硬化則から移動硬化則(*plastic hardening=kinematic)に変更してみたところ、

kinematic hardening curve is possibly nonlinear for the elastically anisotropic material

とウォーニングが出る。

ちなみに等方硬化則と移動硬化則では、引張において差が生じないもよう。ただし、等方硬化則を 用いると圧縮側ではひずみが大きくなると応力が下がるという現象が生じる。

• in static
a nonlinear geometric analysis is requested but no time increment step is specified the defaults are used

• 異方性材料+移動硬化則
in plastic:kinematic hardening curve is possibly nonlinear for the elastically anisotropic material

in static:a nonlinear geometric analysis is requested but no time increment nor step is specified the

 defaults (1,1) are used

3/20

1*1*1では普通にトリリニアになる。 そこで等方性材料+移動硬化則、10*10*10でデータをとると、 上とまったく同じことがおこる。10*10*100でも同じ(数字は違うけど)。

そこで、断面が正方形断面ではあるが、メッシュ分割を敢えて長方形で行うことにする (以前後藤さんが幅より高さの方が効果的と言っていたから)。 等方+移動で5*10*10で解析を行うと、トリリニアになる。 ちなみに、10*5*10で行うと、私の予想ではせん断応力が対称になる以外 変わらないのではないかと思ったが、せん断応力は対称どころか何ひとつ一致しなかった。 ただ、変位をとっている拘束していないxy面の変位と、原点の応力は一致することと、 せん断応力自体、σzとオーダーが10桁以上違うことから、せん断応力の違いは無視して 良いと判断した。 よって、今後長方形断面で解析を行うことを考慮し、実績のある幅＜高さのメッシュ分割で解析を行うことが妥当 であると考えられる。

ところで、軸方向はなるべく多く分割したほうがいいのだが、どうも20cmの軸長を 100分割するのは多すぎるようだ。バグらないことも多いのだが、例えば5*10*100 ではたった1Nで応力が5MPaも上がるという変なことがおきる。

変なことが起きる種類は現時点で確認できるだけで三つ

・上の図のように、一旦除荷みたいな事が起きる
・どんな荷重を入れても線形で推移する(バイリニアにならない)
・変位が変わらずに応力だけが飛び上がる(1N上げただけで数MPa上がる)

3/15

2/25

2/24

• Ep=0にどこまで近づけるか
ただいま一要素で解析中。Ep=0にするため800.,0.、800.,0.15としたいのだが、収束云々の前に計算してくれない。 そこで後者の800を801にして角度をつけてみたが、これまた収束してくれない。そこで計算してくれる(収束する)ccxのデフォールト値の900と800の中間である850を入れると収束するので10きざみで減らし、次に1づつきざむと844で収束してくれる。なお、相当塑性ひずみを色々いじったけど変化は現れず。そこでひずみに関係なく、応力値の5%以上の数字を与えると収束してくれるのではないかという仮定が生まれる。さらに付け加えると、要素数を大幅に増やしたところで変化は現れない。そこで実際我々が使う鋼の値に近い数字を入れて実践。参考資料として東北大でドクターを取ったKHALEDさん(スペルミスがあれば月曜に直します)の博論(ドク論)で解析が行われた鋼の値、初期降伏ひずみσy=238MPa、E=207GPa(207000MPa)、εs=0.0152、Es=5175MPa、を使用し、εs=0.0152から、σy/Eで求められるεy=0.0011497を引いた値εs-εy=0.01405を最初の相当塑性ひずみ(equivalent plastic strain)とする。また、終局応力の記載がされていないので、先ほどとは逆に相当塑性ひずみεu-εs=0.01と仮定してEsから終局応力σu=289.75MPaとモデル化した。実際の出力はσy,0、σs,εs-εy、σu,εu-εs、つまり238.,0、244.,0.01405、289.75,0.01としている。尚、厳密にはσs=σyとすべきだが、前述のように収束しないのでσyに約6%乗じ傾きをつけたσs=244を用いている。さ〜て引っ張ったり押し込んだりしてみるか(注.ネタです)。

2/20

• in plastic
ckhkata.fに塑性をいれてみると、

isotropic hardening curve is possibly nonlinear for the elastically anisotropic material

というエラーが。ckhkata.fは異方性として鋼を解いているから(等方性として入力したものと有効数字4桁合う)、 等方性に直すとエラーが消える。kinematic hardening にしても消えるようだ。

• in static
a nonlinear geometric analysis is requested but no time increment step is specified the defaults are used

とりあえず柱でバイリニアを調べてから調べよう。

• なかなか収束しない(非線形だから当然か)

非線形だからと思ったら、実は線形で解いてた。 トータルラグラジアンで収束しないうんぬんてな話。 情けね〜。

average force:
timme avg forc:
largest residual force:
largest increment force: 
largest correction to disp:

• トリリニア成功(2/20)
形だけだけどトリリニアは成功したようだ。ただし、バイリニアのとこでも 何か変な表記が加えられる。本にあるようにぎざぎざにならないことが関係 しているのだろうか。 さらに、トリリニアのところ(非線形)になると、バグがでる。frdに最適な 表記があるから参考にしろといわれるが、何がおかしくて何が 参考になるか分からない。 明日後藤さんに相談しつつデバックしてみよう。ちなみに後藤さんの hariso関係のように、非線形になると、計算課程がいちいち表示される。 大きな違いはその表示が保存されないこと。

ccx、cgxインストール状況

A　…　ccx
K　…
F　…　ccx、cgx
M　…
S　…

calculix input data

• 材料定数はhttp://www.syuseizai.com/intensity.html

アワーグラス対処

• 全節点載荷失敗。とりあえず全節点載荷は効果なし。

予定(2/6〜2/10)

• 博論
• そこそこ調べたものが溜まったから、塑性を入れてみよう。
• そんで正しいか正しくないか分からないが、荒木・進藤の卒論で試しに弾塑性解析を行う。
• 卒論指導
• 荒木・進藤のプレゼンを月曜中に完成するように指導。火曜にプチゼミを行って、
水曜に後藤さんに発表練習を見てもらう。

後藤メモ(12/16)

構造解析プログラム

今年後半の日誌は例のごとく移動しました＋ここでのblogはやめました。

去年の後半のblog

文献

• http://garlic.q.t.u-tokyo.ac.jp/~kawai/basic/node540.html
• http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-73861999000300007&script=sci_arttext&tlng=en
• T.Belytschkoのhourglass関係の論文は二つだけ。D.P.Flanagan and T.Belytschko A Uniform Strain Hexahedron
And Quadrilateral With Orthogonal Hourglass Control, International Journal for Numerical Method in Engineering, Vol.17, 679-706 (1981)
• Belytschko, T., Ong, J. S-J., Liu, W. K. and Keneddy, J. M., 1984, "Hourglass control in linear and nonlinear problems", Comp. Meth. Appl. Mech. Engng., vol. 43, pp. 251-276.
• http://www.tam.northwestern.edu/tb/tb.html　T.Belytschkoのホームページ。上記の文献のようなものがただで手に入りそう?

後藤さんのプチ(死語?)課題に対する解答

• 摂氏・華氏
℃＝(F-32)×5/9(Fには℃のようにポッチ付く)。よって21℃＝69.8Fときりが良いわけではなく、294Kの意味は華氏によるものではないと思われる。
• ミーゼス応力はなぜ集成材に使えないのか
σmises=sqrt[1/2{(σx-σy)^2+(σy-σz)^2+(σz-σx)^2}+3(τxy^2+τyz^2+τzx^2)]。 異方性に使わないのは、かなり簡単にいえばミーゼス応力は応力6成分の平均化だから。 と思ったら、かなり的外れ。集成材は脆性材料だから。

番外

おばかメモ

 *注 早速ですが、『的を射た』だからね、というツッコミが後藤さんから入りました。また自分方言だ。

• 座屈と回転自由度
座屈と回転自由度は関係なし。choku系は座屈無し。hari系は座屈あり。

• 荷重の方向
柱の荷重の方向は引張になるか圧縮になるかで決めるんだと思っていたら、大きな間違い。 じゃ何で決めるんだと思ったら、一般的には座標方向、つまり原点からそれぞれの正の方向に 向かう方向が正になる。ということは、柱の引張では荷重はプラスになる。てことは、荒木に書かせた 図の矢印は厳密じゃないことになる。なのにどちらでも良いと後藤さんは言ったらしい。要するに、コーディング するときには非常に重要だが、図示する時はかなりルーズらしい。これってかなり危険だと思うんだけど…。

千田のオフィスアワー(笑)マイクロソフトオフィス版

メールで添付されてきたワードファイルで作業すると保存できなくなる時がある(2006/1月某日)

ワードで引いた線が、PDFにすると消える(2006/3月某日)

番外・メールに返事を出さないことは悪ではないのか？(2006/3月某日)

• 返事を貰いたい時
携帯ではやり取りが当たり前になっているし、返事がいらない場合は『返事いりません』 とか打ったりするが、パソコンは逆で、返事が欲しい時に『返事ください』と書かなくてはならないらしい。つまり、相手に書いてくださいとお願いし、かつ、受け取る準備(余裕)がありますって意思表示をしなくちゃならない。よく学生間で遊びとかの誘いをして、返事を返さなかったりすると後日些細な揉め事が生じるが、仮にパソコンでは返事を出さなくても遊びごときで揉め事は生じない。つまり、返事を書かないこともまた、肯定、否定を表す意思表示となる。

• メールをあまり読まない人に対して
世の中名刺にアドレス書いておいて、メールチェックをあまりしない人が多いとの事。 返事を書かない人より、こちらの人のほうがマナー違反みたいです。 そのような人には、読んだら必ず返事ください見たいな事を書いたほうが良いでしょう。

• メールを送ったら、送ったものが自分にも届くようにする
ツールの中の何かにチェックを入れると(後で調べて書きます)、 相手にメールを送ると同時に、自分にも同じメールが届く機能がある。 相手にちゃんと送ったかどうか確認する時に便利。 昔T師に仕事を頼まれ、中身をメールしたのだが、T師からメールいつよこすんだと催促された時がある。当時アルメールを使っていたのだが、アルメールは送信した後に、さらに右上のポストマークを押さなければ送信されないというオチだった。このようなことも回避できる。アドレスを間違って入力した場合は、携帯と同じことが起きる模様(未確認…本当に試しに入れたアドレスが存在すると怖いから)。

• 個人的な意見
もしメールアドレスを交換、並びに公開するのであれば、どこかの有名人みたいに、 「返事はあまりかけませんが、必ず読んでいます。申し訳ありません」と、書いたり、 言ったりするのがやはり礼儀だと思う。確かにパソコンのメールが先に世に生まれ、 そしてルールがすでに出来上がっているとしても、全く違うプロトコルで 使われている携帯メール利用者がパソコンのメールを利用する際、何も言わず ただ一方的にルールを押し付けることには問題があると思うし、 パソコンメールのプロトコルを知らずに先日までの私のように意図しない反感を 持つことが十分に考えられる。第一、後数年もすれば、パソコンメールを先に覚えたという人間をはるかに上回る人間がパソコンメールを使用しているだろうし。 だから、自分のメールのやり取りのスタンスを明らかにする、相手のスタンスを知る ということが重要だと思う。余談だが、後藤さんから返事をもらったは3回ぐらいしかないが(笑)、そのうちの二通は非常にありがたい(といってもほとんど叱咤だが)師匠としてのものであり、(気持ち悪いといわれるかもしれないが)バックアップを取って保存している。

叱られる覚悟で後藤さんへのお願い(この欄を後藤さんがいつ見つけるかが問題(笑))

• '〜'がリナックスだと文字化けする
全角チルダとか何たら見たけど、wikiをeucにするなんたらって書かれていた。 ひょってして管理者にしか治せないんでは？「そんなわけないでしょ(怒)」と 言われるのがオチだなこりゃ。もしくは「俺そんなの使わないもん」かも。