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- 2008/07/25 21:28Calculixで時刻歴応答解析
- 今回からは時刻歴応答解析を試してみます。FEMソフトによっては過渡応答解析と呼ぶ場合もありますが、同じ計算です。周波数応答解析では動的応答の定常状態を周波数ごとに求めていくものでした。過渡応答解析は時間毎の応答、つまり何秒後にこんな変形になりますよ、というのを計算してくれます。よって、周波数応答よりは直感的にとらえやすいです。適用範囲は地震での建物の応答から、自動車の衝突シミュレーションま [続きを読む]
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- 2008/07/24 22:32周波数応答の減衰について
- 周波数応答編の最後に、減衰についてきて生きたいと思います。FEMシミュレーション屋さんにとって、減衰は難解な存在です。という私も１００％わかっているという自信がありません。ということで、詳しくは専門書などを参考に確認してください。。。ということで、ここでは簡単に説明いたします。Calculix周波数応答で取り扱うことのできる減衰は粘性減衰で、Raleigh減衰を仮定しています。粘性減衰とは速度に比例す [続きを読む]
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- 2008/07/23 22:29*STEADY STATE DYNAMICSのパラメータについて見てみる
- さて、今回は周波数応答解析の*STEADY STATE DYNAMICS入力を少し見てみます。周波数範囲を１２０００Hzから２４０００Hz(2つ目の固有周波数も含まれるようにした）にして、３つ目の入力である分割数パラメータを５、4つ目の入力であるバイアスを１にして計算します。節点１００の周波数−応答(X方向最大変位）は、以下のグラフのようになります。丸印は求めた周波数、赤い縦線は固有周波数をあらわします。クリックすると [続きを読む]
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- 2008/07/22 23:47Calculix周波数応答解析の結果(ｃｇｘ出力）
- 今度はｃｇｘで結果を見て見ます。*NODE FILEPUを指定したので、最大値−位相角の結果が出てくるはずです。ｃｇｘをｆｒｄファイルを指定して立ち上げます。その後DATASETS→1DISP１２００００を選択し、DARASETS→Entity→1MAG1を選択すると、x方向変位の最大値のコンター図が出てきます。クリックすると大きくなりますまた、DARASETS→Entity→４PHA1を選択すると、x方向変位の位相角がコンター図として出てきます [続きを読む]
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- 2008/07/21 22:36Calculix周波数応答解析の結果(テキスト出力）
- 入力ファイルをｃｃｘコマンドで計算してみました。まずテキストファイルである.datファイルの中を見てみます。クリックすると大きくなります。まず、固有値解析の結果が示されています。次に周波数応答解析の変位結果が示されています。出力されている結果は節点番号１００の変位です。静解析と異なるのは、変位がひとつの周波数につき2回出力されていることです。これは、周波数応答解析の結果の実部と虚部を表し [続きを読む]
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- 2008/07/19 23:41周波数応答解析の入力設定(後編）
- *FREQUENCYの設定が終わったら、*END STEPで固有値解析を終了させます。次のステップで*STEADY STATE DYNAMICSで周波数応答解析の設定を行います。入力は*STEADY STATE DYNAMICS（最小周波数）,(最大周波数）,（応答を求めるデータ数のパラメータ）,（バイアス）応答を求める最小周波数、最大周波数はの意味はよくわかるのですが、３つ目のパラメータがややこしいのです。単純にデータの個数ではなく、最少周波数、最 ... [続きを読む]
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- 2008/07/17 23:08周波数応答解析の入力設定(前編）
- さて、周波数応答解析の入力データだが、オプションがいろいろありすべてを説明、確認、検討すると、１ヶ月ぐらいかかりそうです。。。そこで、今回は基本的な設定だけ行い、まずは動けばOKというレベルでやってみようと思います。Calculixのサンプルデータbeamdy8.inpを実行して、上手く行ったら少し設定を変更して機能確認してみます。beamdy8.inpはWindows版をデフォルトでインストールした場合、C:Program FilesCalcu ... [続きを読む]
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- 2008/07/17 01:51Calculixで周波数応答解析の前に
- さて、もう一点周波数応答解析について解説を。有限要素法なので、当然方程式（運動方程式）をマトリックスで解くのですが、ひとつの周波数について一回の計算を行い、結果も一つ出てきます。何がいいたいかというと、時間に依存する荷重をかけても、ある時間毎の結果が出てくるわけではないのです。入力も出力も周期的な振動になるので、最大振幅と位相角、もしくは複素数の解（実部変位と虚部変位）が出てきます。ここ ... [続きを読む]
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- 2008/07/14 22:16Calculixで周波数応答解析
- 今回からは周波数応答解析。Calculixのマニュアルでは、Steady-state dynamics（定常動的）解析と書いてあり、ABAQUSのパンフレットでもそう呼んでいます。ただ私個人の感覚としては、周波数応答解析の方がピンと来るので、このブログの中ではそう書きます。ちなみに、私が使ったことがある有名ソルバーでは、Nastran−周波数応答解析（Frequency Response)ABAQUS-定常動的解析（Frequency Response）ANSYS-周波数応答解析 ... [続きを読む]
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- 2008/07/13 23:58Calculix固有値解析の弾性モード
- ７つ目以降の振動モード、これらは板の(弾性）変形を伴うので弾性モードとも呼ばれるようだ。Animationを見てみても少しわかりにくいので、ｚ方向変位（面外変位のコンター図で見てみる）下に７つ目と８つ目の振動モード、つまり１次と２次の弾性モードを示す。コンター図でもわかりにくいのであるが、４つの辺上の変形をよく見てみると、７つ目の振動モード(１次の弾性モード）は振動の波長が１辺の２倍の振動、つまり片 ... [続きを読む]
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- 2008/07/10 20:55固有値解析の結果
- ｃｃｘコマンドで入力ファイルを指定し、ソルバー
を起動して計算をする。計算は割りとすぐ完了した
。ｄａｔファイルで固有値の結果を確認してみると
、 E I G E N V A L U E O U T P U T MODE NO EIGENVALUE
FREQUENCY (RAD/TIME) (CYCLES/TI
ME) 1 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 2 0
.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+0 ... [続きを読む]
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- 2008/07/09 20:52Calculix 固有値解析の入力ファイル設定
- メッシュができたので、inpファイルの作成を行う。固有値解析に必要な入力は*FREQUENCYである。さしあたり、*FREQUENCYの次の行に、何次の固有値まで必要かを入力すれば計算してくれる。今回は拘束条件なしの解析なので、６次までは剛体モードになるはずである。よって、板が変形する振動モードを見たいのであればそれより大きい次数までを指定しなくてならないので、１５次まで求めることにする。あとは、荷重条件 ... [続きを読む]
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- 2008/07/08 21:28平板固有値解析のメッシュデータを作成する
- ｃｇｘを使って、平板のメッシュデータを作成する。ｃｇｘを立ち上げ以下の用の操作すればデータを作成できる（はず）。−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−pnt p1 0 0 0pnt p2 0 10 0plot pa all[枠外左クリックメニューからFrameを選択して、適当に座標をまわせば、点p1,p2がでてくるはず］qlin[rでカーソルの大きさを設定して、p1をカーソール内にいれる]b［p2を選択]gqplus la all[直線L001がで... [続きを読む]
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- 2008/07/07 21:13平板の固有値解析（問題設定）
- 今回から、平板の固有値解析のシミュレーションを行ってみたい。以下の形状、物性値の平板の固有振動数、固有モード形状をシミュレーションしてみる。クリックすると大きくなります。要素は２次のシェル要素を使ってみる。要素分割は１０ｘ１０要素とする。拘束条件は、今回は設定しない。振動解析の専門家はご存知だと思うが、完全な拘束条件が必ず必要な静解析とは異なり、固有値解析は拘束条件がなくても（もしく [続きを読む]
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- 2008/07/06 22:43Calculixj固有値解析例題の結果
- ｃｃｘコマンドで計算すると、いろいろメッセージは出てきたが、計算は一瞬で終わった。.datファイルを開いてみると、このモデル（はりモデル）の固有値と固有周波数の値の計算結果が出ていた。 E I G E N V A L U E O U T P U T MODE NO EIGENVALUE FREQUENCY (RAD/TIME) (CYCLES/TIME) 1 0.7516229E+10 0.8669619E+05 0.1379813E+05 2 0.1555 ... [続きを読む]
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- 2008/07/02 21:48CALCULIXで固有値解析(固有モード解析）の方法を調べる
- さて、Calculix固有値解析を行う方法を調べてみようとしたわけだが、動解析マニュアルなんていうものはないので、手当たり次第にマニュアル例題を読んでみた。すると、*FREQUENCYというコマンドが固有値解析を行うもののようだ。（そういえばABAQUSもそんな命令だったような。。。）ccxのマニュアルのINPUT DECK FORMATの*FREQUENCYをみてみると、使い方とサンプルデータ名が出ていた。そのサンプルデータである、C: ... [続きを読む]
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- 2008/06/29 22:02CALCULIXで振動解析
- 一口に振動解析といっても、有限要素法で行う方法はいくつかある。代表的なものは、固有値解析（固有モード解析）周波数応答解析過渡応答（時刻歴）解析の３つであろう。一番直感的に捉えやすいのは時間ごとの応答を求めていく過渡応答解析である。周波数応答解析、固有モード解析は、振動を専門にしている技術者は当然ご存知であろうことだが、一般的な方々にはあまり知られていなく、説明を聞いてもなかなか捉え ... [続きを読む]
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- 2008/06/26 22:35メッシュを細かくしてみる
- ロッキングを防ぐ他の方法として、単純にメッシュを細かくする方法もあるはずなので、試してみる。はりの長手方向と、厚さ方向の分割数を倍にしてみる。クリックすると大きくなります前回と同じように計算してみると、最大変位は１．１５でだいぶ理論解に近づいた。１次要素もメッシュを細かくすればそこそこ使えるようだ。＊＊＊これはフリー有限要素法ソフトウエアCalculixについての説明です。ABAQUSコマンドの ... [続きを読む]
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- 2008/06/05 22:00両端支持はりの結果確認
- それでは、結果確認。エラーが出ずに計算が終わったことを確認したら、cgx -v beam002.frdでcgxを立ち上げてで、枠外で左クリックしてメニューを出し、DATA SETS DISPを選択した後、もう一度DATASETS ENTITY D3とすると、z方向変位が出てくる。クリックすると大きくなります。最大変位（マイナスなので最小になるが）-0.881理論解は、材料力学の集中荷重の最大変位を求める式より、(wl^3)/(48EI)=(16*40^ ... [続きを読む]
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- 2008/06/04 22:222次要素と低減積分要素
- ロッキングを第一の防ぐ方法は2次要素を使うことである。早速やってみる。cgxでモデルを呼び出して、今度は2次要素でメッシュを切る。elty all he8の代わりにelty all he20とすれば、２次要素（中間節点ありの要素）でメッシュが切れた。あとは、荷重をかける節点が変わってしまうので、それ指定する（ただし、中間節点にはかけない）。その他は一事要素を使った時とは同じである。計算結果は、クリックする ... [続きを読む]
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- 2008/06/03 20:01ｃcｘの両端支持はり（3点曲げ）の入力データ
- メッシュは以下のような感じ（実は結果ファイルだが。。。）クリックすると大きくなります。メッシュデータ（all.msh)と境界条件の節点のセットのファイル（fixx.nam,fixy.nam,fixz.nam)ができたので、解析入力ファイルを作成する。要領はGetting Startedの時の例題と同じ。荷重は、x=20, z=１のライン上の節点にかける。荷重の大きさは全体の1/4である4、これを振り分ける。対称面上、およびはりのエッジ上の節点以 [続きを読む]
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- 2008/05/27 22:53ｃｇｘによる両端支持はり（3点曲げ）モデル作成
- 今回はメッシュ（節点、要素）作成を行う。メッシュ分割数だが、ｘ方向に２０分割、y方向に2分割、z方向に4分割にする。要素は8節点完全積分ソリッド要素を使用する。メッシュ作成にはせっかくなので、cgxを使用する。まず、適当なファイル名（例ではbeam002.fbd)でｃｇｘを立ち上げる。cgx -b beam002.fbdそれから以下のようにコマンド打ちと操作をしてモデルを作成する。なお、以下の説明では＊＊＊−−−＊＊＊ → ... [続きを読む]
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- 2008/05/27 22:283点曲げ試験（両端支持はり）の問題をFEMで解いてみる
- さて、今回から両端支持はりの問題をFEMで解いてみる。断面は１ｘ１の正方形、長さ４０のはりを考える。荷重ははりの中央にかける。（材料試験で言うと、3点曲げ試験になる）荷重値は16とする。材料物性はヤング率は200000 ポアソン比は0.1とする。有限要素モデルは、1/4モデルとし、xとy方向に対称条件を設定する。いわいるはり要素でシミュレーションできるが、今回は3次元ソリッド要素を使用する。クリックする ... [続きを読む]
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- 2008/05/25 23:32結果確認
- 計算が終わったら結果確認をしてみる。テキストの結果は、.datの拡張子のファイルに書き出されている。つぎに、cgxを使って結果を確認する。cgxは-vオプションを使ってfrdファイルを立ち上げる。cgx -v one_elem.frd変位や応力、ひずみの結果が書き出されている。精度検証してみる。ポアソン効果を無視すると、応力：力/面積=40/1=40ひずみ：応力/ヤング率=40/1000=0.04変位：ひずみX辺の長さ=0.04ｘ1=0.04 ... [続きを読む]
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- 2008/05/22 21:26ccx入力ファイルの作成 出力制御編
- 最後に出力制御、結果の書き出しについてということである。ｃｇｘで表示させるための結果ファイル（ｆｒｄファイル）への出力は、節点に関連する出力（変位量など）*NODE FILE[, NSET=(節点セット）]（出力項目）,（出力項目)・・・・要素に関連する出力（応力など）*EL FILE[, ELSET=(要素セット）]（出力項目）,（出力項目)・・・・テキストファイルで数値結果を見たい場合は、*NODE PRINT, NSET=(変位セット)] ... [続きを読む]
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