SPECIAL REPORT 特集 CAE を正しく使いこなす 有限要素法の基礎 第7章 結果の表示と評価 剛体回転を拘束するために右下の頂点の y 方向変 変形の見方と解釈 位を拘束している。解析に使用したプログラムは ⑴ 変位の計算の仕組み 現在の FEM は変位 {d} を未知数とした方程式, 解析に使用したメッシュを図 7.2 に示すが,表 {F}=[K]{d} … (3.1) 使用要素は四角形 2 次要素である。この問題の最 を作り,これを解くことによって変形を表す変位 大主応力は円孔上下端に発生し,その値は別途後 ベクトルが計算されてくる。プログラムはその全 述するが 3.36 MPa である 体をユーザーの希望する形で表示してくれるよう ⑵ グラフィック出力―変形図 になっているとともに,最大値と最小値も表示し 変形図は,変形の様子を最も直観的に表示して てくれるのが普通である。ユーザーの希望する形 くれるものであり,すべての結果に先立って見る とは,数値をリスト出力して眺めることもできる ものである。なぜなら,変形図の元となっている が,現代の主流はそれよりも,グラフィックな形 変位ベクトルは,FEM が解いて求める直接の結 で出力してビジュアルに見ることである。 果だからである。 以下,図 7.1 のような中心に穴のあいた正方形 変形図の表示の仕組みは,要素図あるいは外形 の一様引張の問題を例に具体的に説明する。剛体 状の作画の仕組みと同じである。ただし位置情報 変位を止めるため,左下の頂点を固定し,さらに として節点座標を使用するのではなく,節点座標 ANSYS である。 示を見やすくするために,わざと粗くしている。 x 100 y σ0 =1MPa φ 20 t1 σ0 =1MPa E =200 GPa ν =0.25 ρ =8×10−6 kg/mm3 図 7.1 中心に穴のあいた正方形の一様引張の問題 48 図 7.2 図 7.1 のメッシュ 機 械 設 計
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