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簡単解析レシピ(1) 棒の曲げ
1.課題
角棒の曲げの解析を行います
材料力学の結果と比較しましょう
2.作業手順
①角棒のCADデータを読み込みます
②メッシュを作成します
③解析条件(荷重、拘束条件)を設定します
④材料を指定します
⑤TSソルバーで解析を実行します
⑥解析結果を出力します
3.Jupiter Designerの立ち上げ
をクリックすると下の画面が立ち上がります
2
4.基本形状データの読み込み
①ファイルを開くを選択します
③角棒のCADデータがLoadされます
20
②Cadデータライブラリから
20X10X100角棒.jpdb
を選択します
10
100
3
5.Meshを作成します
①モデルを分かりやすい
向きに表示しましょう
②メッシュを作成します
デザイナー/メッシングをクリックします
その後プルダウンメニュから
ソリッドメッシュTETを選択します
ソリッドメッシュTET
ソリッドメッシュHEX
シェルメッシュ
リメッシュ
4
③メッシュサイズを指定してメッシュを作成します
デフォルトの5mmでメッシュを作成して見ましょう
角棒をピックしてOKを押すとメッシュ作成が開始されます
(ⅰ)クリックすると選択リスト
が表示されます
(ⅲ)メッシュサイズ
(ⅱ)角棒をピック
(ⅳ)OKでメッシュが
作成されます
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6.拘束条件を設定します
①拘束条件を設定します
片方の端面を完全拘束しましょう
デザイナー/拘束 をクリックします
その後プルダウンメニュから
固定 を選択します
固定
対称拘束
6
②拘束する面を選び、X,Y,Z方向を拘束を指定します(デフォルトのまま)
OKを押すと拘束条件が設定されます
(ⅰ)拘束面をピック
(ⅱ)拘束方向指定
(ⅲ)OKで拘束の表示
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7.荷重条件を設定します
①荷重条件を設定します
片方の端面に曲げの荷重を設定しましょう
デザイナー/荷重 をクリックします
その後プルダウンメニュから
荷重 を選択します
F
荷重
モーメント
圧力
圧力(静水圧)
圧力(2節点)
強制変位
遠心力
遠心力(座標系)
重力
温度荷重
初期温度
8
②荷重負荷面を選び、Y方向に-1000Nを負荷して見ましょう
荷重は選択した面に分配して負荷します(合計1000N)
OKを押すと荷重条件が設定されます
(ⅰ)荷重面を選択
(ⅱ)Y方向に-1000N
(ⅳ)OKで荷重が
表示されます
(ⅲ)選択した合計で分配 を選択
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8.材料を設定します
①材料を設定します
ライブラリからStructure Steelを指定しましょう
デザイナー/材料 をクリックします
10
(ⅱ)パーツを選択
(ⅰ)ライブラリからStructuralSteelをクリックし
ユーザーデータベースにドラッグします
(ⅲ)ユーザーデータベースのStructuralSteelを選択します
(ⅳ)okを押すと材料が定義されます
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9.データ完了確認
入力したデータは画面左のパネルで数値等が確認出来ます
例:Force1をクリックすると
プロパティ欄に荷重値が
表示されます
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10.解析実行
① デザイナー/計算 をピックします
② 計算/線形解析パネルが開きます
その後プルダウンメニュから
OKを押すと計算がスタートします
線形静解析(sol101)を選択します
線形静解析(sol101)
固有値解析(sol103)
線形座屈解析(sol105)
定常熱伝導解析(sol153)
非定常熱伝導解析(sol159)
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③ソルバーランチャーが表示されます
④終了すると自動的に
ステータスが100%になったら解析完了で
Post画面が立ち上がります
アクション欄に『終了しました』と表示されます
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11.Postの立ち上げ(自動)
解析が終了すると下のPost画面が立ち上がります
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12.解析結果の出力
①モデルの向きを調節します
②メッシュを表示したい時は下の
メニュをクリックします
③出力項目は
アッセンブルパネルに表示されます
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④変位を出力してみましょう
変位/並進方向をダブルクリックします
最大変位は9.954mmです
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⑤主応力を出力してみましょう
応力(節点)/ソリッド最大主応力 をダブルクリックします
最大主応力は3430MPaです
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主応力のベクトル表示をしましょう
結果表示をピックします
プルダウンメニュから ベクトル表示をクリックします
主応力がベクトルで表示されます
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⑥ミーゼス応力を出力してみましょう
応力(節点)/ソリッドミーゼス応力 をダブルクリックします
最大ミーゼス応力は2813MPaです
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13.材料力学との比較
①材料力学で応力を計算します
②FEMの結果と比較します
拘束部以外はほとんど同じ値となりました
(ⅰ)最大曲げモーメントMmax
荷重:10000N
長さ:100mm
⇒ Mmax=1000000Nmm
(ⅱ)断面係数Z
Z=BH2/6
B:20mm
H:10mm
Z=333.3mm3
(ⅲ)最大曲げ応力σ
σ=Mmax/Z
=3000MPa
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