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<丸鋸>
# 2003年8月6日 # No.5696 # とく #
お久しぶりです。といっても誰も覚えていなさそうですが。
以前、院生時代、I-DEASの動的解析での応力波の再現について、こちらのの掲示板でおせわになりました。
今は、社会人になりました。(まだ半人前以下ですが)しかし、CAEとはあまりかかわりのない職業につきました。
この掲示板はよく拝見させてもらっています。私は、多少の知識を生かして、丸鋸による切断の解析をしてみたいのですが、もちろん会社にはFEMのソフトなんてありません、もちろん買ってなどくれません。
今自分の手元になるのは。ANSYS/EDだけ、このソフトで丸鋸の解析なんておこなえるのでしょうか?
また。個人でも購入できる、安い上に丸鋸の解析ができるソフトをご存知ないでしょうか?
宜しくお願いします
# 2003年8月7日 # No.5700 # ハッピー #
丸鋸というと加工対象は木材でしょうか。
金属の切削なら、前に出た
> 遅RESですが、先日初めてadvantEdgeのデモを見ました。
> 切りこが落ちないのは愛嬌ですが、リメッシュしながらガンガン
> 削っていく様は何とも驚き。
> http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.thirdwavesys.com/
がありますが、木材の繊維をモデル化するのはかなり厳しそう。
ましてANSYS/EDだと....
# 2003年8月8日 # No.5701 # とく #
ハッピーさん、ありがとうございます。
金属を使った材料の切断なんですが。やはり難しいですよね。
丸鋸の理論じたいあまり確立した物じゃなく。
旋盤などの切削理論は多くの書物や文献が、存在してるんですが。
丸鋸、唯一の書物(私が、いろいろ調べた結果なんですが)
槇書店「チップソー」絶版になってしまいました。(;-;)
丸鋸の理論はあまり研究が進んでいない分野だけに自分でやっていくのはおもしろいと思うのですが、なにせ研究者でもない私です。理論を考え出すのは難問。。。
せめて、FEMと思ったのですが。
(編集担当：Happy 2003/10/18)
<引き抜き加工における加熱、熱放射の扱い>
# 2003年7月29日 # No.5667 # pon #
初めて投稿させていただきます.
私は現在MARCとMentatを用いてダイレス引抜きの解析を行おうと考えています.
その際,熱源からの熱放射によって被加工物を加熱させる必要があります.
熱放射のやり方がよくわからないので教えていただけないでしょうか?
また参考にするならどのあたりを見れば良いでしょうか?
日本語チュートリアルのアドバンストコース第6章熱伝導と熱応力あたりが参考になるかと思ったのですがよくわかりません.
まだ解析を初めて数ヶ月足らずの初心者ですが,教えて頂けると幸いです.
よろしくお願いします.
# 2003年7月29日 # No.5669 # ハッピー #
Marcには熱放射の機能としては、Cavity RadiationとCon(nected?) Radiationの二つがあるようですね。何れも物質間の熱放射ですね。
ponさんが使いたいのは、熱源からの熱放射、q=σε(Tr^4-Tw^4)
Tr:放射源温度、Tw:壁温でしょうか。
昔ながらのやり方としては熱伝達係数hを定義するユーザーサブルーチンFILMを使う方法があります。
上の式を因数分解すると、
q=σε(Tr^4-Tw^4)=σε(Tr^2+Tw^2)(Tr+Tw)(Tr-Tw)
ここで、h=σε(Tr^2+Tw^2)(Tr+Tw)とおくと、
q=h(Tr-Tw)となって、見た目は普通の対流熱伝達式となります。
モデルにFilmとして要素面に定義し(但し、非一様な熱伝達としてユーザーサブルーチンをCall)
ユーザーサブルーチンFILMで、h=σε(Tr^2+Tw^2)(Tr+Tw)と記述するんですね。
すると、Marcは何も知らずに「温度依存性(Twによって変化)のある熱伝達係数」と思って非線形解析に取りかかります。Fortranの知識が多少必要です。
#放射源を適当にモデル化してConRadで結んで、放射源側の温度を固定したらひょっとしたら解けるかも。
# 2003年7月29日 # No.5670 # MarcUser #
> 初めて投稿させていただきます.
> 私は現在MARCとMentatを用いてダイレス引抜きの解析を行おうと
> 考えています.
> その際,熱源からの熱放射によって被加工物を加熱させる必要が
> あります.熱放射のやり方がよくわからないので教えていただ
> けないでしょうか?
こんばんわ.
ダイレス引き抜きの場合は,高温に加熱された部分の変形抵抗が低下することにより,局部変形が起き,これを軸方向に伝播させることによって全体を順次加工していくという加工法ですから,高温でのひずみ速度依存の変形抵抗データと熱物性(熱伝達率と比熱)が重要になります.解析モデルがどんなによくできていても,こられの材料特性の精度が無いと妥当な結果は得られないと思います.
まずはこれが前提条件です.
解析モデルとしては,基本的には輻射による表面入熱ですが,一次モデルとしてはヒータ温度を一定として,ヒータを見ている材料の一部のみに入熱条件を与えてみてはどうでしょうか?
現在のエッジの位置を検出して境界条件を入れ替えていくわけですから,ユーザサブルーチンの利用が必要になります.(ユーザサブルーチン「FILM」) まず,このモデルで試してから形態係数(View Factor)の考慮を考えるという手順がいいかと思います.
解析的には光ファイバーの加工解析として文献もあるはずです.探せば比較的容易に見つかると思います.
(加工原理からすれば,定常状態の解析をしたいところですが,Marcではちょっと難しいかもしれませんね.Marcは自由表面を含む定常解析はできないと思います.)
以上.ご参考まで.
# 2003年7月29日 # No.5671 # ハッピー #
> q=σε(Tr^4-Tw^4)=σε(Tr^2+Tw^2)(Tr+Tw)(Tr-Tw)
> ここで、h=σε(Tr^2+Tw^2)(Tr+Tw)とおくと、
> q=h(Tr-Tw)となって、見た目は普通の対流熱伝達式となります。
自己レスです。Fが抜けていました。
> q=σεF(Tr^4-Tw^4)=σεF(Tr^2+Tw^2)(Tr+Tw)(Tr-Tw)
> ここで、h=σεF(Tr^2+Tw^2)(Tr+Tw)とおくと、
今のMarcでは、Filmsにフラッグをたてると放射に切り替わるんでしたっけ?
# 2003年7月30日 # No.5673 # MarcUser #
> 今のMarcでは、Filmsにフラッグをたてると放射に切り替わるん
> でしたっけ?
by ハッピーさん
私も昔,ユーザサブルーチンfilmsを使って輻射を近似するための
温度依存熱伝達係数を与えたことがありました.
初めてMarcを使った頃です.大昔ですね.(笑)
マニュアルを調べたところFilmsやFilmでは輻射モデルはサポート
していないような感じです.(間違ってたら指摘願います.)
Mentat2001で
Boundary Condition>Thermal>More>Edge radiation
というボタンがあるのですが.ここに入れただけでは,
.datにそれらしい記述が書き出されませんでした.
Edge radiationの下のボタンでview factorファイルを
作成し,これをmarc起動時に-vfで認識させる必要があ
るようです.
ponさんへ:
とりあえず,輻射に関しての例題は
Vol.Eの例題5.15を参考にしてみてください.
# 2003年7月30日 # No.5676 # ハッピー #
> 私も昔,ユーザサブルーチンfilmsを使って輻射を近似するための
> 温度依存熱伝達係数を与えたことがありました.
> 初めてMarcを使った頃です.大昔ですね.(笑)
by MarcUserさん
Abaqusは「一昔ちょっと前」にはマニュアルに前記のユーザーサブルーチンテクが
記載されていた記憶がかすかにあります(笑)。
# 2003年7月31日 # No.5677 # pon #
Usemarcさん,ハッピーさん,レスありがとうございます.
とりあえずVol.Eの例題5.15をやってみました.
例題と同じ答えになり輻射について少しわかったような気がします.
例題が解けたので,その応用として実際の金属の材料定数(質量密度や熱伝導率)を入れてみようと思ったのですが,新たに疑問がでてきました.
Marcの場合,単位系は無次元なので,長さならmmにすべて統一,質量ならkgにすべて統一する必要があると考えています.
この認識で正しいのでしょうか?
たとえば,鉄ならばヤング率を206000(N/mm^2)と入力したならば,密度は7.87e-6(kg/mm^3)と入力するのが正しいのでしょうか?
非常に素人な質問で申し訳ありませんが,よろしくお願いします.
# 2003年7月31日 # No.5678 # 金色ウサギ #
> Marcの場合,単位系は無次元なので,長さならmmにすべて統一,
> 質量ならkgにすべて統一する必要があると考えています.
> この認識で正しいのでしょうか?
> たとえば,鉄ならばヤング率を206000(N/mm^2)と入力したならば,密度は7.87e-6(kg/mm^3)と入力するのが正しいのでしょうか?
長さmm、質量kgの場合、力はmNとなりますので
ヤング率の単位はmN/mm^2です。密度はkg/mm^3でOKです。
# 2003年7月31日 # No.5679 # よし☆三 #
>Abaqusは「一昔ちょっと前」にはマニュアルに前記のユーザー
>サブルーチンテクが記載されていた記憶がかすかにあります(笑)。
>by ハッピーさん
今でもマニュアルの中にサンプルが入ってますよ.
でも,そんなに親切ではないのでわかる人にはわかるけどわからない人にはわからないといった感じだと思います.
Marcの熱輻射プログラムは面白いですね.ABAQUSは標準のコマンドで
扱えるのでその点は楽だと思います.さらに,従来インターフェース
でモデル化していたものが,サーフェース間で扱えるようになり楽に
なったように思えます.
しかし,ユーザの関与が減ればそれだけリスクが高まるという
ことでしょうか.サーフェースの境界などは伝熱と輻射の計算方法が
異なっていて,よく理解しないと痛い目に合ったりもするわけです.(笑)
ブラックボックス化した設計者用CAEとなんか似てるなぁ～
# 2003年8月1日 # No.5680 # ハッピー #
同感です。
「サーフェース間で扱えるようになり楽になった」のは、要するにContactPair,Tiedの面接合と同じ理屈でしょうから、メッシュの粗密に気をつけないと誤差ばかり積もりそう。
構造の場合は、「食い込み」や「口開き」で誤差が目に見えて分かりますが、輻射となるとブラックボックスの中に埋没しちゃいますね。
ハイエンドCAEソフトの「ロバスト志向」「ブラックボックス化志向」は要注意ですね。
(編集担当：Happy 2003/10/18)
<スプリングの加工プロセスを解析したいのですが>
# 2002年7月2日 # No.3278 # 立花 #
スプリングの加工をそのまま計算に乗せたいのですが、
どのような方法でモデルを構築したらいいでしょうか?
# 2002年7月2日 # No.3279 # よし☆三 #
計算をしなくてはならない問題が発生したのですか?
# 2002年7月7日 # No.3296 # ハッピー #
スプリングの加工はどういうプロセスなのでしょう?
条鋼を引き出して、次にコイル状に成形して、最後に熱処理?
コイルへの成形過程が問題ですか?
# 2002年7月8日 # No.3300 # 立花 #
本当は材料物性を計りたいんですが、小さいのでテストピースの削り出しができないんです。
それで、塑性加工の解析をしたら、それなりのものが出るかと?
結局、残留応力なんですよ。
# 2002年7月10日 # No.3308 # チャーリー #
>結局、残留応力なんですよ。
by 立花さん
コイル状でしたら、ビーム要素螺旋なんかでモデル化
節点の回転自由度の伸縮方向拘束なんかしてみたらいかがでしょうか?
1.荷重vs伸びで比較して弾性率を決める。
2.残留応力が顕著な場合の伸びを決定し、
評価応力相当の降伏値を決定し、塑性域硬化則を決定する。
# 2002年7月12日 # No.3312 # 立花 #
>コイル状でしたら、ビーム要素螺旋なんかでモデル化
>節点の回転自由度の伸縮方向拘束なんかしてみたらいかがでしょうか?
螺旋のビーム要素があるのですか?初心者なので始めてき聞きました。
ANSYSを使用していますがその要素はありませんでした。
自作するのでしょうか?
>1.荷重vs伸びで比較して弾性率を決める。
>2.残留応力が顕著な場合の伸びを決定し、
>評価応力相当の降伏値を決定し、塑性域硬化則を決定する。
SS線図を書くのですね。
バネの軸方向(?)ではなくて、曲げなんですが、それでも同じでしょうか?
荷重、伸びの比較は実験と平行しないと正確なカーブが得られないということでいいでしょうか?
# 2002年7月12日 # No.3313 # チャーリー #
> ANSYSを使用していますがその要素はありませんでした。
> 自作するのでしょうか?
バネのセンターラインを要素分割することです。
Ansysは、使わないのですが、line要素はあると思います。
> SS線図を書くのですね。
> バネの軸方向(?)ではなくて、曲げなんですが、
> それでも同じでしょうか?
曲げでも、拘束は一緒になるかと思います。
ただ大変形問題ですので、収束するかどうかはわかりません。
> 荷重、伸びの比較は実験と平行しないと正確なカーブが
> 得られないということでいいでしょうか?
ばねそのものの圧縮伸び(ばね定数)でシミュレーションでの、材料を推測といった姑息な事ですが実際には、変位へのあわせるので、jisに載っている
線弾性率などより大き目になると思います。
何を行いたいかはわかりませんが、基本的には、実験は必要と思います。
切り出す事で、不可能という事での回答です。
# 2002年7月12日 # No.3315 # よし☆彡 #
>螺旋のビーム要素があるのですか?初心者なので始めてき聞きました。
>ANSYSを使用していますがその要素はありませんでした。
>自作するのでしょうか?
曲がり梁なので軸方向2次要素でさらに断面内で積層構造である,少なくてもANSYS:BEAM23
のような断面内積分点を多く持った弾塑性BEAMが3D化したものをつかうのが理想ですが, そんな要素あったっけ?
PS.ANSYSファンが多いんですよね,この掲示板
# 2002年7月15日 # No.3325 # 立花 #
現在使用しているバージョンは5.6ですが、
3次元の弾塑性ビームはないようです。手元に6.0が届いているんですが
バージョンを上げればできるとか?ですか?
やはり実験ですか。でもテストピースによる削り出しが出来なければ
それでSS線図を特定するしかないですよね?
お金をかけるより、自分で色々やったほうが得るものは大きいかもしれません。
# 2002年7月15日 # No.3327 # Ichinokubo #
いつ頃だったか忘れましたが、MLにANSYSのBeam要素を使ったばね解析の事例(STRUCTURAL ANALYSIS OF COMPRESSION SPRING)を投稿された方がいました。
わたしはまったくの異業種なので、Input Fileを一度実行したきりすっかり忘れてましたが、ようやく思い出しました。
さすがに全文書くというわけにはいきませんが、使用しているVersionは5.6、要素はBeam189です。
見た範囲では弾性解析(接触は使ってますが)ですので、参考になるかどうかはわかりませんが、どうしましょう?ご入用ならお送りしますが。
# 2002年7月15日 # No.3328 # 立花 #
そうでしたか。また見落としていました。
私の持っている要素ライブラリーが古くてCONTA174までしか載っていないのをいいことに、HELPを参照していませんでした。
解析事例については、大変参考になるのでぜひ見たいものです。
# 2002年7月15日 # No.3330 # チャーリー #
> やはり実験ですか。でもテストピースによる削り出しが出来なければ
> それでSS線図を特定するしかないですよね?
ばねそのものは、線形機能するものですから
まずは、線形でいいのではと考えているのですが
bylinearっていって2直線近似も検討をつけるにはいい方法です。
Ansysの梁要素は、非線形を使えるのかどうかはもちろんわかりません。
> お金をかけるより、自分で色々やったほうが得るものは大きいかもしれません。
エンジニアとしては、いつかは正味を確認しなければと切望する時が
いつかはくるもんと思ってます。(笑)
# 2002年7月15日 # No.3331 # 立花 #
わかりました。2直線近似で検討します。
> 一番上の選択メニュー覧に載ってますョ。
> 材料には詳しい方がいるので、御存知の方がいるような気もします。
ありがとうございました。確認してみます。
# 2002年7月15日 # No.3336 # よし☆彡 #
> わかりました。2直線近似で検討します。
曲がり梁は断面の応力勾配が線形で無いので,その方が良いと思いますね.
>使用しているVersionは5.6、要素はBeam189です。
> by Ichinokuboさん
ありましたね.Beam189 Timoshenkoの積層モデルが,,,徐々に塑性化させる
ので実際に即した解析ができそうですね.
(編集担当：Happy 2002/11/10)