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 5 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 7 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 9 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 11 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 12 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) 13 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 14 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 15 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 16 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 17 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 18 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 19 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 20 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 21
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