解析実習1はLISAのマニュアルに書かれている例題演習です。 Help-->LISA-User's Manualでマニュアルの目次が表れます。ここで 1. Mechanical (Static)Analysis を選択します。 C. Quickstartをクリックすると例題が表れます。実習はこの例題から始めてみましょう。
では以下の順序で進めていきます。 STEP1 問題の定義 STEP2 予備解析 STEP3 節点の作成 STEP4 要素の作成 STEP5 要素の分割 STEP6 高次要素への変換 STEP7 拘束点(支点)の適用 STEP8 荷重の載荷 STEP9 解析の実行 STEP10 解析結果の検証 STEP1 問題の定義 例題は片持梁です。諸元は以下の通りです。 1.長さ10m 2.断面形4m x 4m 3.先端に100NのY軸負方向集中荷重 4.ヤング係数 15000N/m2 5.ポアソン比0.288 STEP2 予備解析 FEM解析結果が工学的にみて正しいかどうかを判断するのに予備解析は非常に有用なことです。 ・予想される変形等 以下の点が容易に予想されます。 最大変位位置 : 先端 最大応力度 : 固定端 下端の応力 : 圧縮 上端の応力 : 引っ張り ・モデルサイズ この例題の場合XY平面に平行な面においては応力は同一のはずです。 よって当然予想できますが、3Dモデルより2Dモデルの方が効率的、合理的です。 ・要素の選択 梁の断面歪はX , Y軸に沿って共に変化するはずです。 X方向ではなくY方向の変化をより知りたい場合、4点四角形要素(ISO4, LISA Index 10) はあまり適していません。 ただこの例のような場合には小さい要素を使用し良い結果が出るかもしれません。 現実の問題では、合理的でない多くの時間を消費するモデルは好ましくありませんが、 ここでは8点四角形要素(ISO8, LISA Index 10)を使用してXY両方向の歪変化を調べてみます。 ・手計算による予備計算 断面2次モーメント : I=(1/12)(side**4)= 21.333 m2 先端最大変位 : y = (Force)(Length**3)/[3(Young's Modulus,E) (Moment of Inertia, I)] y = (100)(10**3) / [3(15000)(21.333)]= 0.1041m 先端から5m位置における引張側最縁端の応力度は以下のようになる : 5m位置の曲げ : M = 100 X 5 = 500 Nm 断面係数 : Z = I / (Depth/2) =21.333 / (4.0/2) = 10.6665m3 σ = M / Z =500 / 10.6665 = 46.875 N/m2 to TOP |