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<ABAQUSのRCモデル作成>
No.5719# 2003年8月20日# 谷 憲一#
初めて投稿します.
今ABAQUSのCAEでRCモデルを作成しようとしています.
コンクリートの材料定数は特性を入力できますが,鉄筋の配置の仕方がわかりません.
誰か知っている方教えてもらえないでしょうか.よろしくお願いします.
No.5720# 2003年8月20日# ハッピー#
自宅でマニュアルがないので極めて怪しいのですが、
「Stiffener」と言ったコマンドで、ソリッド要素内に異方性剛性を
設定できたような記憶があります。
No.5723# 2003年8月21日# 谷です#
ハッピーさん,ご返事ありがとうございます.
Manualを見ていますと,Tension Stiffeningというオプションがありました.
ただ補強材としてRebarオプションを要素内に組み込んでモデル化すると記述していました.ABAQUS CAEではこのRebarオプションは対応していないのでしょうか.
知っている方がおられましたら,よろしくお願いします.
以上です.
No.5726# 2003年8月21日# よし☆三#
最近バージョンで言えば*EMBEDDED ELEMENTなども使えるかもしれませんね.
No.5728# 2003年8月21日# ハッピー#
> Tension Stiffeningというオプションがありました.
> ただ補強材としてRebarオプションを要素内に組み込んでモデル化すると記述していま>した.
by 谷さん
そうそう、ソリッドにRebarを埋め込むんでしたね。
> ABAQUS CAEではこのRebarオプションは対応していないのでしょうか.
「ABAQUS CAE」の「CAE」は、"Complete Abaqus Environment"ですから
サポート漏れがあれば、InCompleteになっちゃいますね(笑)
No.5734# 2003年8月22日# 谷です#
よし☆三さん,はっぴーさん,有難うございます.
はっぴーさんがおっしゃる通り,CAEにREBARは対応していないかもしれません.
残念です.
またのご助言よろしくお願いします.以上です.
No.5736# 2003年8月22日# ハッピー#
Abaqus CAEでは、入力データ(.inp)を直接いじれないのでしょうか?
Rebarの部分を手で作成して、もう一度CAEに読み込むとか、そのままAbaqusを
実行するとか。
あと、よし☆三さんが書かれた*Embedded elementは、如何でした?
(編集担当:うし 2005/01/16)
< ABAQUSの接触について>
No.5686# 2003年8月2日# PLY#
こんにちはPLYと申します。今ABAQUSの接触問題にチャレンジしているのですが、
接触を入れると流れなくなって困っています。
幅(Y)は15.0mm長さ(X)50.0mm厚さ(Z)1.0の板が2個重なっています。
要素はSOLID(C3D8)を使用。
材料は一般的な線形材、
上側板の上面をX,Y,Z,拘束、
下側板の片方の端(狭い方)をX,Y,Z,拘束、
下側板の拘束側から遠いところの下面に強制変位を上(+Z)方向に強制変位を与える。
こんな簡単な計算なのですが?
接触面上のMASTER側節点とSLAVE側節点が同じ位置で
SMALL_SLIDNGのみでは、TOO_MANY_ATTEMPS で落ちる。
接触面上のMASTER側節点とSLAVE側節点間にわずかな隙間を設けて、
SMALL_SLIDNGのみでは、流れる。
接触面上のMASTER側節点とSLAVE側節点間にわずかな隙間を設けて、
SMALL_SLIDNGとADJUSTでは、TOO_MANY_ATTEMPS で落ちる。
初期状態で既に接触している状態から計算を行ないたいのですが
何か良い方法はないでしょうか?
ご存知の方がおりましたら教えて下さい。宜しくお願いすます。
No.5688# 2003年8月3日# ハッピー#
> 接触面上のMASTER側節点とSLAVE側節点間にわずかな隙間を設けて、
> SMALL_SLIDNGとADJUSTでは、TOO_MANY_ATTEMPS で落ちる。
> 初期状態で既に接触している状態から計算を行ないたいのですが
by PLYさん
ABAQUSはしばらくご無沙汰してますので、怪しいのですが
「ADJUST」は、ContactPair, Tied つまり結合する時に使うんじゃなかったでしたっけ?
初期状態で接触させるためにわずかに座標をずらした上で「*Clearance」コマンドで、
間隙をゼロにして解析した記憶があります。
#座標を一致させてしまうと、数値誤差もあって「突き抜けている」と判断されて
接触判定できない恐れがあります。
マスター面から法線方向に見て前方に見えるスレーブ点と接触判定をするわけですが
そのスレーブ点が背後(マスター側の内部)にいると見つけられませんから。
No.5690# 2003年8月4日# よし☆三#
>初期状態で既に接触している状態から計算を行ないたいのですが
>何か良い方法はないでしょうか?
> by PLYさん
通常ギャップゼロから計算を行った方が明らかに計算が安定するはずです.なぜなら,荷重変位関係が線形となるからです.
たぶん,PLYさんのトラブルは接触の位置関係の問題でなく初期増分の問題だと思います.モデルは変位制御されているモデルであるので,デフォルト通りに変位量の5%を初期変位として計算するには無理があるのだと思います.
下記のように,たぶん0.1%ぐらいに下げれば良いのではないでしょうか.参考にしてください.
*static
0.001,1.0
No.5727# 2003年8月21日# PLY#
少し前(8月上旬)のお話の続きですが、コメントいただきありがとうございます。
> 通常ギャップゼロから計算を行った方が明らかに計算が安定する
> はずです.なぜなら,荷重変位関係が線形となるからです.
そうですよね、私もそう思っていました、が、流れない??
> 下記のように,たぶん0.1%ぐらいに下げれば良いのでは ないでしょうか.参考にして
>ください.
*STATICのパラメーターも色々と(闇雲に?)いじってみたのですがだめですね。
MSGファイルに何か手がかりが無いかと思って眺めているのですが
何処をどう見たら良いのか、何かヒントはないでしょうか??
No.5735# 2003年8月22日# よし☆三#
初期増分は強制変位量と構造の剛性に依存してるので,値はもう少し下げなければ
ならないかもしれませんが,確認したいことはモデルを接触させたときに剛体運動
が起こらないようなっているかどうかです.
例えば摩擦が入ってなく,すべる,回転するなどの現象が起こってませんか?
場合によっては,確実に接触しつづける節点を強制変位するということ手を使う必要も
あるかも,,,
計算されたMSGは,カットバックが何度か入り許容最小増分以下になったか,
カットバックの回数が許容回数を超えたかで停止したのではないかと思っていますが
どうでしょうか?
MSGの見方は,最後に行われた処理(SDIかEQI)とその処理がどのような原因で停止したか? そして,それに至った経緯を確認することが最初でしょうね.
これらは,MSGファイルの後ろから読んでいけばよいと思います.
SDIならどの場所か? 個数は収束していってるか?
EQIならどの場所か? 残差は収束していってるか?
それらを急激に変化させる割りこんだカットバックがあるか?
または,それがなぜ行われたか?
こんなところに注目すればよいと思います.
**NOTE **WARNINGは良い情報を与えます.
また,場合によってはファイルの最初の部分の経緯も構造の安定性を示す情報となります.
(編集担当:うし 2005/01/16)
<ユーザサブルーチン-熱輻射->
No.5676# 2003年7月30日# 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)。
No.5679# 2003年7月31日# よし☆三#
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~
No.5680# 2003年8月1日# 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:うし 2005/01/16)
<伝熱解析と接触問題について>
No.5650# 2003年7月24日# hope#
今、ABAQUSを用いた非定常伝熱解析(伝熱は初めて)をしています。
対象構造がアルマイト台座(解析ではアルミ扱い)の上に小さいアルミ板を治具で固定した状態でアルミ板側の温度変化を調べています。アルミ板はずれないように上からある程度の力で押せてありモデル上では材質や温度条件は異なっても要素的には連続としています。この状態で実験との比較・整合性を取ろうと表面の熱伝達係数(1-250W/m2・度 空気の強制対流なし)を調整しているんですが、どうにも実験に比べて解析の方が温度変化が大きくうまくいきません。そこでよくよく考えると台座と試験板の平面度はそれぞれ0.08と0.2程度なので実際は面が完全接触せずに空気による隙間によって断熱されているのではないかと考えるようになりました。ABAQUSでは界面で熱伝達のやりとりすることもできるので、係数を実験値にあうように設定すれば整合性はとれそうなのです。
ただしこれは解析値を実験値に近づけることができるだけで実際の物理現象を再現できているかどうかが判断できません。たとえば平面度がどれだけあれば面は完全に一体としてみなせるかなどが良くわかりませんでした。これについて何か情報なり見識などあればお教えていただけると助かりますのでよろしくお願いします。
No.5652# 2003年7月25日# dan#
まずは定常伝熱解析から始めてみてはいかがでしょうか。
そこで接触熱抵抗他のモデルの妥当性を検証してからのほうが早く結論が見えてくると思います。
No.5655# 2003年7月25日# hope#
hopeです。ピピ様、dan様アドバイスありがとうございました。それと返事が遅れ申し訳ありませんでした。
伝熱工学資料については、もう一度倉庫を探してみると何故か昔の図集の中に混ざっているのを発見でき早速参考にさせていただきました。P31あたりに詳細と伝達係数の参考式(あくまで参考)がありこれに適当な値を入力したものを解析モデルに反映すると実験と傾向にかなり近づく結果が得られました。まだ最大値で5%程度の差があり要求レベルが1%なのでもう少しすり合わせは必要ではありますが、昨日から多いに進歩できたことに感動しています。またdan様の言われるようにその状態の定常解析をやってみると理解しやすくなりました。ちょっとずつですが理解の進行度が進んでいます。
とはいえまだまだ検討して良く理解、納得しないと”度胸”がある状態では相手にはレポートは出せませんが。”経験””勘”という言葉は、短いながらCAEをやってきた身としては何か実感がわく言葉のような気がします。
No.5656 # 2003年7月26日# ピピ#
> まだ最大値で5%程度の差があり要求レベルが1%なのでもう少しすり合わせは必要
> とはいえまだまだ検討して良く理解、納得しないと”度胸”がある状態では相手に
> はレポートは出せませんが。
by hopeさん
この解析って、±1%の精度を追求して意味があるかな~?
hopeさんの最初の書き込みでは、幾何公差である平面度が0.08と0.2(mm)ということで、しかも片側はアルマイト皮膜があり、さらに上から荷重を掛けている。
この状態で、±1%を議論できるような実験データが得られてますか?
アルミ板を固定する位置、角度、荷重などを少し変えただけで、測定値が変わってしまうなんてことは、無いですか?
それと、非定常熱伝導の温度データは、どのように測定されていますか?
本当に非定常現象を±1%以下の精度で把握できていますか?
厳密な話をするのなら、幾何公差のレベルではなく、表面粗さレベルでの再現性が必要となるはずです(現実的に不可能ですけど)。表面粗さは、単純にRaでは意味が無く、三次元表面粗さ計で測定して、空間周波数なども把握しておきたいですね。
それから、アルマイト皮膜の熱伝導率と厚みなどを、把握されてますか?
さらに、経時の形状・状態変化も考慮する必要あるかも。
解析の目的に対して、±1%を追求することが必要なのか。
本当に必要だとしたら、再現性を持たせるために、どのような設計条件を与える必要があるのか。そこまで考えないと、解析の意味が出てこないかもしれません。
身近なところだと、CPUクーラの冷却効率を高めるために、グリスを薄く塗布して、空気層を排除するって事実は、ヒントになりませんかね~。
土曜の朝から、おせっかいでした。
No.5657 # 2003年7月26日# hope#
ピピ様 レスありがとうございました。
当方のことについて、もう少し詳しく書きますと、アルマイト台座は固定で、アルミ板の寸法大小2サイズのものを、計測しており内、大きい方は熱量2ケースを与えています。
実際には他の寸法や熱量ケースを色々試したいのですがそれを実験でなく解析で行をうとしてます。やり方として当初考えていたのはアルミ板の小さい方で空気の伝達係数を調整して温度が一致するようにしたそのデータで残りの2ケースの解析でも良い精度で一致すればいいのかと思ってました。
先のコメントの5%とというのは最初のすり合わせ時の差で、求められている許容誤差1%は後者の方です。1%(温度のして2-3度)というのは自分もこの話を聞いたときにはそこまで求める必要性の疑問は感じたのですが、これより差が大きいと目的に適わないとのことです(すみませんが機密っぽいのであまり詳しく書けません)。
当初、設計パラメータになかった接触が入ってきたので、単に空気のパラメータ代わりにこれを調整しようと考えてはいたんですがね・・・
実験結果のある3ケースは微妙に結果が違うのですが、それは形状や与える熱量に原因があると考えていましたが、ピピ様が言われるように実際は測定誤差や接触の条件による差かもしれないです。また皮膜も無視している状態です。それに関しては週が明けてからもう一度検討しようと思います。
ただ一番いい方法は、ピピ様がいわれるように空気層を排除する方法かもしれません。自分も空気による断熱かな?と思ったときに考えていたんですが、それはあくまで解析の整合性の確認のためでした。逆に物自体をそういうふうにできないかも検討してみようと思います。
休みにも関わらず助言ありがとうございました。
No.5659# 2003年7月28日# dan#
>先のコメントの5%とというのは最初のすり合わせ時の差で、求められている許容誤差>1%は後者の方です。1%(温度のして2-3度)というのは自分もこの話を聞いたときには>そこまで求める必要性の疑問は感じたのですが、これより差が大きいと目的に適わないと>のことです(すみませんが機密っぽいのであまり詳しく書けません)。
1%なんて言われると、解析担当に対する嫌がらせとしか思えませんが・・・
ABAQUSって、熱流体の機能はなかったですよね?
モノの形状とかしっかり把握してるわけではないので思い込みも入りますが、
所詮ABAQUSで熱伝達係数設定している以上、ある意味「嘘」が必ず入っている
わけで、「正解」を求めようなんてことがどだい無理だと思います
(ABAQUSが悪いソフトだと言っているわけではありませんし、熱流体のできる
ソフトでやれば正解が必ず出てくる、ってわけでもないです)。
実験と解析との比較で、解析が実験(現象)を比較的よく再現できていることを
確認したら、あとは実験していないケースについて解析してどのケースが最も目
的にそった設計なのかを確認する、というのが無理のないストーリーだと思います。
ってことを説明できるといいのですが、なかなか納得してくれない人も多いんです
よねえ・・・
No.5660# 2003年7月28日# よし☆三#
>先のコメントの5%とというのは最初のすり合わせ時の差で、
>求められている許容誤差1%は後者の方です。1%(温度にして2-3度)
>というのは自分もこの話を聞いたときにはそこまで求める必要性の
>疑問は感じたのですが、これより差が大きいと目的に適わないとの
>ことです by dan さん
1%と聞くとかなり難しそうですが,2-3度と聞くとそうでもないような感じもしますが,ABAQUSで非接合であれば接触圧と熱抵抗の関係を入力することや,少なくても対面部(隙)の輻射の影響を考慮することも考えなければならないかもしれませんね.,,,(参考まで)
(編集担当:うし 2005/01/16)
<ABAQUS ver6.2-7にて破壊のシミュレーション>
No.5998# 2003年10月19日# かい#
ABAQUS ver6.2-7にて、金属の破壊をシミュレーションしたいのです。
ごく単純な破壊(引っ張り、シャルピー等)を想定しています。
そもそもFEMで破壊が扱えるのかさえ、わかりませんが
参考になる文献など教えていただけるとありがたいです。
No.6006# 2003年10月20日# ハッピー#
ミクロな破壊現象だとMD(分子動力学)のような手法を併用するのでしょうか。
マクロな扱いだと破断の条件をどう設定するか。
↓こんな計算も「出来る」と言えば出来るそうでモデル化次第かも。
> 遅RESですが、先日初めてadvantedgeのデモを見ました。ビックリです。
> 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://www.thirdwavesys.com/
(編集担当:うし 2005/01/16)
<BEAMについて>
No.5354# 2003年6月10日# ぱどる#
初めて参加します。あまり解析に詳しくないので済みません。
ABAQUSの*EQUATIONと*MPC BEAMの違いを教えて下さい。
ボルトの模擬や溶接(スポット溶接,リベット)などで使っていますが、
どちらでモデル化すればよいのか悩んでいます。
またVer58以前にあった剛体梁(RB3D2)と同じ様に使えますか。
回答よろしくお願いします
No.5357# 2003年6月10日# よし☆三#
2つの節点間の距離を考慮するか否かですよ.
*MPC BEAMは距離を考慮するので大回転しても歪が出ないが,
2点が離れてると,過度なモーメントが加わるということかな,,,
(編集担当:うし 2005/01/16)
< 梁要素の応力 >
# No.4920 # 2003年3月11日 # はんにゃ #
梁要素の応力について教えてください。
1、私はI-DEASを使用していますが、梁要素をコンタ表示させると応力
表示がミーゼス応力になっています。何故ミーゼスで表すのですか?
2、ミーゼスで表すということは、リカバリ点の6種類の応力(軸方向、
Y曲げ、Z曲げ、Yせん断、Zせん断、ねじり)からσ1~σ3を計算し
て、ミーゼス応力にしているのですか?
3、リカバリ点とは何ですか?
4、これらに関する良い文献がありましたら教えてください。
X,Y,Zの3方向のひずみを計算して、応力=ひずみ*ヤング率で単純に計算していないということはわかりました。
# No.4922 # 2003年3月12日 # ハッピー #
> 梁要素の応力について教えてください。
> 1、私はI-DEASを使用していますが、梁要素をコンタ表示させると応
> 力表示が
> ミーゼス応力になっています。何故ミーゼスで表すのですか?
by はんにゃさん
Ideasは10年近く使っていないので分かりませんが、ミーゼス以外も指定できるのではありませんか? デフォルトがミーゼスなのでは?
> 2、ミーゼスで表すということは、リカバリ点の6種類の応力(軸方
> 向、Y曲げ、Z曲げ、Yせん断、Zせん断、ねじり)からσ1~σ3を計
> 算して、ミーゼス応力にしているのですか?
そうだと思います。
> 3、リカバリ点とは何ですか?
応力を計算する点です。
梁要素は、梁理論を基礎においていますから、断面力(軸力、せん断力、曲げモーメント、トルク)が求まります。
これら断面力から、断面内の任意の位置で応力を計算することができるわけですが、各プログラムでデフォルトのリカバリー点が決まっているようです。(Abaqus、Nastranではユーザーがリカバリー位置を指定できます)
#Ideasのマニュアルに記載されていませんか?
# No.4928 # 2003年3月12日 # SHU #
操作方法に限ってレスします。
> 1、私はI-DEASを使用していますが、梁要素をコンタ表示させると応力表示が
> ミーゼス応力になっています。何故ミーゼスで表すのですか?
Post Processingでの梁要素の結果表示はいまいちなので、最近全然使っていません。ビジュアライザであれば、結果はすぐに見ることができます。デフォルトで解析すると、以下のものを選択表示できます。
XX,YY,ZZ,XY Shear,XZ Shear,YZ Shear,Von Mises,
MAX/MID/MIN Principal,Max Shear
参考になりましたでしょうか??
# No.4929 # 2003年3月12日 # ハム太郎 #
>ミーゼス以外も指定できるのではありませんか?
>デフォルトがミーゼスなのでは?
by ハッピーさん
古い情報かもしれませんが、いくつか指定できて Axial stress, Y shear stress, Z shear stress,
Tortional stress, Bending stress about Y, Bending stress about Z
これらは基本的な成分で、以下がそこから計算されて出てくるものです。
Von Mieses stress, SRSS shear stress, SRSS bending stress
SRSS(Square Root of the Sum of the Squares)
>2、ミーゼスで表すということは、リカバリ点の6種類の応力
>(軸方向、Y曲げ、Z曲げ、Yせん断、Zせん断、ねじり)からσ1~σ3を計算して、
>ミーゼス応力にしているのですか?
by はんにゃさん
基本的にそうなんでしょうけど、確かふつうのソリッドなんかのミーゼスの式とちょっと違ったような・・・断面形状によっていくつか違う式が 用意されていたと記憶していますが、どうなってたか良く覚えていません。
> 各プログラムでデフォルトのリカバリー点が決まっているようです。
> (Abaqus、Nastranではユーザーがリカバリー位置を指定できます)
by ハッピーさん
I-DEASでは断面特性を手入力するKey In Section だとリカバリ点を指定できたかな?・・・
実際にはそんなとこまで使ってないですが。
>Post Processingでの梁要素の結果表示はいまいちなので、最近全然使っていま
>せん。ビジュアライザであれば、結果はすぐに見ることができます。
>デフォルトで解析すると、以下のものを選択表示できます。
>XX,YY,ZZ,XY Shear,XZ Shear,YZ Shear,Von Mises,
>MAX/MID/MIN Principal,Max Shear
by SHUさん
Visualizerは、あまり知らないのですが、I-DEASだと応力の参照する座標系が
Beam 要素座標系
Shell Solid 全体直交座標系(part座標系)
なので、XXってやると、それぞれの座標系を参照して表示するってことなんでしょうか?それとも、混じってるとwarningとか出るんでしょうか?(まあ、やってみればわかるのでしょうが・・・最近ちとつかえないので)
蛇足
I-DEASは、Beam要素のプリポストは、専用のBeam ModelingというOptionで対応していたはずで、このライセンスを持っていないと、Beam Section とかBeam Post Processingは立ち上がらなかったと記憶しています。
普通のポストでも応力表示はできたと思いますが、X,Y,Z...といった成分をAxial, Y shear, Z shear...と読み替えないといけなかったと思います。
Beam Postでは、I-DEASはの梁要素は要素力を持っていれば、応力データを出力させていなくても、ポストではリカバリ点での応力表示ができていたと記憶しています。また、この要素力ベースに3Dライクな断面の応力分布表示もできたと思います。
ただ、I-DEASの要素力はNastranとかの要素力とは定義が異なっていて、他のソルバーのデータ(ELFORCEとか)を使おうと思っても、 確かできなかったかな?ということで、ソルバーも買って!てことなのでしょう。
任意形状の断面の特性をメッシュ切って求める機能とかはまあ便利なんですがねえ・・・
# No.4938 # 2003年3月13日 # はんにゃ #
Post ProcessingでもVisualizerでも、ミーゼス以外の出力(最大主応力etc)を選択してもミーゼスで出力されます(出力された応力の名称が画面左上に出る)。梁の応力はミーゼスで出力するのが普通なのでしょうか?他の解析ツールでも同様なのでしょうか?
I-DEASのオンラインヘルプの記述を見ると、「ティモシェンコの方程式」を使っているとありました。私はティモシェンコ先生の本は「材料力学(上)」を持っていますが、梁に関しては一般的なことしか書いてありません。板(shell)だけについて書かれた本がありますよね。梁も同様に梁だけについて書かれた本があり、この本に書かれているのでしょうか?
今まで、ボルトのモデルにBEAM要素を使っていて、軸力を温度を与えて発生させ、軸力を見るとき、応力÷Beamの断面積で行っていました。ミーゼス応力÷断面積=軸力でいいのだろうか?という疑問がありました。
# No.4939 # 2003年3月13日 # ふじた #
> 今まで、ボルトのモデルにBEAM要素を使っていて、
> 軸力を温度を与えて発生させ、軸力 を見るとき、
> 応力÷Beamの断面積で行っていました。
by はんにゃさん
熱伝達率等もそうですが、その単位を意識しているとそれが何を意味しているか理解しやすいように思えます。
応力(kgf/mm2,Pa=N/m2 etc)⇔単位面積当たりに作用する荷重。
ですから、それをBeamの断面積(mm2 etc)で割ったら軸力(kgf,N etc)にはなりませんよね?
# No.4941 # 2003年3月13日 # SHU #
Post Processing taskでCtrl-M(メニュー画面て言いましたっけ?)から梁要素の軸力表示ができるので、もし御存知でなければ試してみてはいかがでしょうか。
# No.4942 # 2003年3月13日 # ピピ #
これって、一般的なオイラー梁に対して、せん断を考慮したティモシェンコ梁を適用しているということだと思います。ちゃんと理解できてませんけど(^_^;)
ティモシェンコ著「材料力学要論 改訂」(コロナ社)に載っているみたいですよ。私も入手してみようかと思います。
> 今まで、ボルトのモデルにBEAM要素を使っていて、軸力を温度を与えて発生させ、軸力
> を見るとき、応力÷Beamの断面積で行っていました。ミーゼス応力÷断面積=軸力でいいの
> だろうか?という疑問がありました。
単純に軸方向応力しか掛かっていない場合は、ミーゼス応力からでも軸力が求められますけど、その場合は、BEAM要素を使わなくても良いような気はしますね。曲げとかせん断が掛かっているケースでは、やはり軸方向応力で考えないとまずいでしょうね。
#ふじたはん。ナイスな突っ込みでしたね。全然気付きませんでしたよ。
# No.4943 # 2003年3月14日 # ふじた #
冷静に考えたら、かなり筋違いかつ失礼なレスをしてしまったような。。おそらく「÷」は入力ミスで、ご質問の意図は「ミーゼス応力から軸力を算出して良いのか?」ということですよね。
揚げ足をとるようなことをしてしまい申し訳ありませんm(__)m>はんにゃさん
I-DEASの使用経験はありませんが、SHOさんがおっしゃるようにBEAM要素をお使いなら、軸力は出力されていると思いますので確認されるのが吉かと思います。
# No.4948 # 2003年3月14日 # ハッピー #
> Post ProcessingでもVisualizerでも、ミーゼス以外の出力(最大主応力etc)
> を選択してもミーゼスで出力されます(出力された応力の名称が画面左上に出る)。
> 梁の応力はミーゼスで出力するのが普通なのでしょうか?
> 他の解析ツールでも同様なのでしょうか?
by はんにゃさん
普通ではない、と思いますよ。断面座標系に対する応力成分が表示されない梁要素ポストって本当ですか?
> I-DEASのオンラインヘルプの記述を見ると、「ティモシェンコの方程式」を使って
> いるとありました。
ピピさんも書かれていますが、CAE実用大事典でも「梁要素」で検索してみて下さい。
http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://bbs.nc-net.or.jp/dictionary/cae/
> 今まで、ボルトのモデルにBEAM要素を使っていて、軸力を温度を与えて発生させ、軸力
> を見るとき、応力÷Beamの断面積で行っていました。ミーゼス応力÷断面積=軸力でいいの
ボルトをモデル化するのでしたら、梁でなくロッド(曲げ、回転自由度なし)の方が私もお奨めです。梁だと、端部の固定方法によっておかしい結果が生じる可能性があります。
# No.4949 # 2003年3月14日 # 金色ウサギ #
もちろん、ミーゼス応力以外の応力も見れますよ(^^;;
梁のポスト処理は他の要素と処理が違う(梁は要素座標系で結果を持つ)ので、梁のオプションで応力を指定します。
「ボルトのモデル化」についてもCAE実用大事典に多く記載されています。
# No.4952 # 2003年3月14日 # ハム太郎 #
はんにゃさんは、(最大主応力etc)とされているところから察して、通常のPost Processingの機能をお使いなのだと思います。これは、いってみればShell Solid用です。この場合、前に述べましたように、X,Y,Z...に相当する成分に、Axial, Yshear, Z shear...が出力されるはずですので、各座標軸に沿った成分は、Componentの指定をすれば、おそらくそれぞれ正しく表示されると思います。
(Shell, Solidと混じってるとなんか警告が出たような・・・)
しかし、ミーゼス応力の様な各成分から再計算される応力は、通常のPost Processingの場合、3Dのソリッドやシェル要素の計算式から計算されるミーゼス応力を梁のAxial, Yshear ...といった要素座標系で持つ値に当てはめて計算してしまうでしょうから、意味は無いのでは?と思います。
因みに、Beam Post Processing アイコンを使うと、カスケードメニューが出て、(ライセンスをお持ちかどうかで違っちゃうと思うのですが・・) /Beams/Stress/Contoursとメニューをたどると、金色ウサギさんの仰るようにAxial, Shear Stress In Y, Shear Stress In Z.....とメニューが出て、各成分を表示できます。(このとき応力リカバリ点が何番かを指定する)もちろん、ミーゼスも選択出来るようになってます。
電通国際情報サービスの昔のホットラインレポート97年9月?を見ると、4つの応力算出式が書いてありました。(ちと、ここで書くのは大変なので、勘弁してください。)
だんだん思い出して来ましたが、NastranのCBARとかのデータをよんだときは、一旦ユニバーサルにShell Stress Resultant か Unknow なんたらというデータでかかれて、たしか、Axial, Shear Stress In Y, Shear Stress In Z.....の成分が応力リカバリ点ごとにかかれていて、X,Y,Z...の成分を選ぶとI-DEASで表示できたかな?応力リカバリ点を選ぶには、Calculation Domainのアイコンで、LaminateのLayerを選ぶメニューがあって、そこで番号を指定できたような気がします。相変わらす、断面コンター表示はできませんが。
すこし不確かなので、どなたかおやりになるときは確認してからお願いします。
# No.4956 # 2003年3月14日 # はんにゃ #
皆様へ、いろいろとご教授ありがとうごいます。教えていただいたI-DEASの操作でミーゼス応力以外の応力を確認することができました。
私は、断面が幅5mmX高さ10mm、梁の長さが200mmの鉄製の梁に、単純支持梁(ローラーとピン拘束)に荷重10kgfで計算を行いました。
みなさんに教えていただいた操作で、梁が最も撓むところの応力を見ました。最大主応力が6kgf/mm2、最小主応力が5.4kgf/mm2でした。一般的な材料力学では、曲げ応力σ=M÷Zですが、梁理論では断面上で引張側と圧縮側の応力は異なるですか?
# No.4960 # 2003年3月14日 # 金色ウサギ #
このモデルだと同じになるはずですが。。。
やってみたら、最大主応力が6kgf/mm2、最小主応力が-6.0kgf/mm2になりました。
# No.4961 # 2003年3月14日 # はんにゃ #
金色ウサギさん、すみませんでした。要素が1つずれていました。
断面の引張側と圧縮側の応力が同じであるこが確認できました。
ビビさん、ティモシェンコ著「材料力学要論 改訂」(コロナ社)に「はりにおける主応力」がありました。週末勉強します。
(編集担当:うし 2003/11/23)
< shell要素の接触 >
# No.4970 # 2003年3月16日 # wata #
はじめまして.ABAQUS 6.2で解析を行っているwataです.
皆様にご指導いただきたく書き込みさせていただきました.
題名にあるように,shell要素の接触なのですが,要素(S4R)の両面に接触を決定しても問題はないのでしょうか?というのは,3つのパート,A(剛体),B(S4R),C(S4R)があり,Bに対してA,Cが両サイドから接触するモデルを考えています.ですから,BにはAとの接触領域(スレーブ)と,Cとの接触領域(マスタ)を決定することとなります.
このモデル化は問題ないでしょうか?皆様よろしくお願いいたします.
# No.4971 # 2003年3月16日 # ハッピー #
節点は表裏共有ですから、同じ節点をマスターとスレーブにという、ジキルとハイドのような扱いは出来ないでしょう。Cをマスターに出来ないのでしょうか?
板成型解析なんかでは、板が下型と上型に挟まれるわけですから、両方の型がマスターになる。
# No.4972 # 2003年3月16日 # wata #
Cをマスタにすることは可能であります.ということは,shell要素で両サイドから挟まれる(接触する)モデル化自体は可能ということでよろしいのでしょうか?
# No.4979 # 2003年3月18日 # ハッピー #
> Cをマスタにすることは可能であります.ということは,
> shell要素で両サイドから挟まれる(接触する)モデル化
> 自体は可能ということでよろしいのでしょうか?
by wataさん
剛体Aと変形体CにシェルBが挟まれる状況。A、CがマスターでBがスレーブというのは無理ですね。済みません。スレーブ(奴隷)が複数のマスター(主人)に仕えることはないですから。逆に、Bがマスターで、A、Cがスレーブというのはアリでしょう。
でも剛体をスレーブにはできないから、変形体でモデル化する必要があるかナ。もともとシェルの接触は板厚の問題やら面外方向の剛性の問題やらがありそうなので、解けるものならソリッドにした方が良さそうな気がします。
最近、Abaqusはご無沙汰で自信がありません。
ユーザーサブルーチンのEquationを使えば、かなり自由度のある接触ロジックが組めたと思いますが...
(編集担当:うし 2003/11/23)
< モデルの結合 >
# No.4869 # 2003年3月4日 # greatnita #
僕は今ABAQUS/CAEを使っているんですが,例えば,二つのPartを一つにしたいときどのようにすればいいのでしょうか.二つのモデルを一つに結合する際には,二つのPartの節点を共有させる必要がでてくるので,どのような方法を使えばいいのか教えて頂くとありがたいです.
# No.4892 # 2003年3月5日 # ハッピー #
Abaqus/CAEは使ってないので....
2つのPartの境界面がなくなってしまって良いのでしたら、普通はブーリアン演算で、1つのPartにしますよね。
ブーリアン演算の機能が無い場合は、境界面でメッシュの整合性が取れるように各Partのメッシュを切って、後から重複節点をマージすれば良いと思います。あと、Ansysでは2つのPartを連結する機能があって、これだと境界面に最初から共有節点が出来るので、マージは不要です。
#Abaqus/CAEのCAEは、Complete Abaqus Environmentでしたっけ。紛らわしい(笑)
(編集担当:うし 2003/11/23)
<エラーメッセージTIME INCREMENT REQUIRED IS LESS THAN MINIMUM SPECIFIED.>
# 2002年10月28日 # No.3852 # T学生 #
ちょっと教えて下さい。
ABAQUSで計算途中で下記エラーで計算が出来ません。
INCREMENTは十分まだ足りているのですが原因がわかりません。
一般的なことで結構なので教えて下さい。
宜しくお願いします。
===datファイル===
TIME INCREMENT REQUIRED IS LESS THAN MINIMUM SPECIFIED.
# 2002年10月28日 # No.3857 # ハッピー #
これは、非線形性が強いときに自動時間増分機能が働いて、Abaqusが荷重増分をどんどん小さくしようとした結果、Staticカードで指定されている「最小時間増分」より、小さな増分(MINIMUM SPECIFIED)が必要になったから打ち切るヨ!
ということです。
Staticカードの最小時間増分を見直すことが必要です。
#よくあるのは、どこかモデル化が間違えていて(材料特性とか)、予期せぬ非線形性の強い計算になってしまっている場合です。
心当たりあればCheckです!
(編集担当:Happy 2002/11/16)
<ABAQUSの接触問題>
# 2002年10月18日 # No.3718 # トリニティ #
ABAQUS 6.2-1で解析を行っているトリニティ(学生)です。
初めまして。
indentt(剛表面)とconta(s4r)との接触を以下のように定義しました。
ところがindentt(剛表面)とconta(s4r)が部分的(応力が高い部分が)に貫通してしまいます。何かパラメータの追加で修正可能でしょうか?
宜しくお願いいたします。
ここからインプットファイル引用
*contact pair,interaction=ind
conta,indentt
*surface interaction,name=ind
*friction
0.05
ここまでインプットファイル引用
# 2002年10月18日 # No.3719 # よし☆彡 #
入力は問題ないですよ.
conta,indenttが作成されるときに,エラーが出ているか,
面の向きを間違えているかだと思います.
それでも直らなければ,
*print,contact=yes
を用いて調べるしかないと思います.
# 2002年10月18日 # No.3721 # ハッピー #
> indentt(剛表面)とconta(s4r)との接触を以下のように定義しました。
> ところがindentt(剛表面)とconta(s4r)が部分的(応力が高い部分が)に貫通してしまいます。何かパラメータの追加で修正可能でしょうか?
> 宜しくお願いいたします。
byトリニティさん
記憶がおぼろなんですが....
*staticカードがデフォルトのままだと
*static
(ブランクないし、1.0)
ABAQUSは非線形解析と認識せず、反復計算をせずに
一発で解いてしまったような記憶があります。よくミスった記憶が。
(よし☆彡さん違いましたっけ?)
(最近、ABAQUSはご無沙汰しています)
接触問題であれば、突き抜ける可能性もあるかな?
もし、そうだとすれば適当な値、例えば
*static
0.01
とでも入れて見たらいいかも。(的外れでしたらスミマセン)
# 2002年10月18日 # No.3723 # よし☆彡 #
> *static
> (ブランクないし、1.0)
>ABAQUSは非線形解析と認識せず、反復計算をせずに
>一発で解いてしまったような記憶があります。よくミスった記憶が。
> byハッピーさん
------------線形:計算方法は非線形なので,接触があると
------------自動的にカットバックすると思います.
*static
(ブランクないし、1.0)
----------これが,完全な線形
*static ,pertur
(ブランクないし、1.0)
しかし,確かにおっしゃられるとおり大きな変形を示すと,
接触の判定から外れるので突き抜ける可能性はありますね.
SDI(接触のための不連続計算イテレーション)
1.接触箇所の判定(この部分です.)
2.方程式の修正
# 2002年10月19日 # No.3749 # トリニティ #
よし☆彡さんハッピーさん本当にレスありがとうございます。
トリニティ(院生)です。(泣)
>入力は問題ないですよ.
>conta,indenttが作成されるときに,エラーが出ているか,
>面の向きを間違えているかだと思います.
>それでも直らなければ,
by よし☆彡さん
確認してみましたが問題ありませんでした・・
> *static ,pertur
> (ブランクないし、1.0)
by よし☆彡さん
↑これは以下のインプットファイルを書き換えるだけでよいのでしょうか?
ちなみにこの解析は(以下のままの解析)、大変形を起こす前に突き抜けて止まっていました。
ここからインプットファイル引用
**********解析条件
*step,inc=1000,nlgeom
*static<-ここの部分★
0.0025,1.0,10E-30
*boundary
20001,2,2,-60
*monitor,dof=2,node=20001
*end step
*step,inc=1000,nlgeom
*static<-ここの部分★
0.0025,1.0,10E-30
*boundary
20001,2,2,0
*monitor,dof=2,node=20001
*end step
ここまでインプットファイル引用
> しかし,確かにおっしゃられるとおり大きな変形を示すと,
> 接触の判定から外れるので突き抜ける可能性はありますね.
> SDI(接触のための不連続計算イテレーション)
> 1.接触箇所の判定(この部分です.)
> 2.方程式の修正
by よし☆彡さん
マニュアルを調べていますが理解できませんでした・・
# 2002年10月19日 # No.3751 # ハッピー #
> 確認してみましたが問題ありませんでした・・
by トリニティさん
inputに問題点が見つからない場合は、output、挙動をチェックして行きましょうmsgファイル、outファイルにWarningの類は出てませんか?
接触面のnormal vectorがどうとか、既にpenetrationが起こっているとか。
analysis completeで終了してますか?
1incrementで終了してますか?
それとも数incrementで貫通してますか?
剛体面の拘束は大丈夫ですね?
# 2002年10月21日 # No.3755 # よし☆彡 #
> *static ,pertur
> (ブランクないし、1.0)
by よし☆彡さん
↑これは以下のインプットファイルを書き換えるだけでよいのでしょうか?
すみません,記憶のみで書き込んでいたので間違えてました.
*static ,pertur
(ブランクないし、1.0)
でなく,
*step,perturbation (線形摂動解析) //線形なのでnlgeomは考慮できません.
---------------------------------------------------
>ちなみにこの解析は(以下のままの解析)、大変形を起こす前に突き抜けて止まっていました。
1.
ポスト処理の変形スケールは1.0になってますか?変形スケールが大きいと場合によってすり抜けるように見えますよ.
(nlgeomの入力によりデフォルトが変わります)
2.
マスター・スレーブ間においてスレーブ側は節点のみしか接触の対象としないので,マスター面が鋭角的な場合は突き抜ける.
--------------------------------------------------------
その他のアプローチ
*staticと*end stepの間に
*print,contact=yesを入れてみてください.
msgファイルに各節点の間隙量と状況が出力されます.ソルバーの認識した間隙と合ってるか確かめられると良いかもしれませんね.
--------------------------------------------------------
SDI(接触のための不連続計算イテレーション)
1.接触箇所の判定(この部分です.) (節点でのopen,close判定です)
ABAQUSのマニュアルには書かれてませんが,非線形接触が計算される汎用解析ソフトでは効率的かつ複雑な問題を解くため,接触面に節点が食い込みすぎた場合にそれを無視する手法(Topologically Limit)が入ってると思いますよ.
# 2002年10月21日 # No.3759 # トリニティ #
よし☆彡さん。
ありがとうございます。
トリニティです。
本日これからためしてみます。
結果は報告いたします。
# 2002年10月22日 # No.3767 # burning #
burning です。 私も最近ABAQUS触ってないので、ちょっと勘違いしているかもしれませんが。。。
インプットカードの記述を見る限り、単純に剛体を押し付けているように思えます。
そこで、次の点をもう一度確認していただければと思います。
①三次元の接触ですよね? SLIDE DISTANCEの設定はどうしましたか?
②食い込んでいる部分のメッシュは粗くありませんか? もう少し細かくしても食い込みますか?
③食い込んでいるのは接触指定領域の端のところですか? 端だったら 法線の設定が意図した様になっていない可能性があります。(特に角部の場合)
④食い込んでいる部分はとんがっている部分ではありませんか? とんがっている部分は接触判定が難しく、なかなか収束してくれません。
⑤接触自動判定機能(カード名ど忘れしました。。)を使っても貫通しますか?
⑥初期状態で接触ギリギリでモデル化されていませんか? モデル化の際の微妙な誤差ではじめから食い込んでいませんか?
⑦接触時のダンピング追加機能(これも名前忘れました、すみません)を使ってもダメですか?
他にもいくつかあった気がしますが、今自宅なのでこれくらいしか思い浮かびませんでした。どなたかフォローお願いいたします。m(_ _)m
あとは、これも気になったところで、
> *step,inc=1000,nlgeom
> *static<-ここの部分★
> 0.0025,1.0,10E-30
^^^^^^^^^^^^^^^^^^
10E-30 って厳しすぎませんか? これで収束してくれます?
私は、1.0E-5~1.0E-7 程度で収束してくれなかったらモデル化
を考え直すようにしています。
ABAQUSっていえば、もうすぐV6.3が出ますね。
こんどの新機能が楽しみです。
それでは。
# 2002年10月23日 # No.3779 # ハッピー #
>10E-30 って厳しすぎませんか? これで収束してくれます?
by burningさん
またまた横レスですが、確かに厳しすぎると思いますよ。
倍精度といえ計算機イプシロンに近そうですし。
(編集担当:Happy 2002/11/16)
<MarcのTyingに相当する機能はありますか? 接触が解けないんです>
# 2002年8月30日 # No.3547 # M.Zyiecks #
はじめて書き込ませて頂きます。
本掲示板で接触解析に関するもので、「TYINGで接続」というような表現がありましたが、ABAQUSでいうとどのような機能なのでしょうか?
いろいろ調べた結果、CONTACTではなさそうですが、、、。
もしかして、PreTensionですか?
どなたか説明して頂けないでしょうか?
よろしくお願い致します。
# 2002年8月30日 # No.3548 # imada #
これのことではないでしょうか?
http://www.hks.com/company/japan/rel62/6.2_3.html#3.3
# 2002年8月30日 # No.3549 # M.Zyiecks #
ご回答ありがとうございます。
> これのことではないでしょうか?
> http://www.hks.com/company/japan/rel62/6.2_3.html#3.3
残念ながら、私の使用しているのはABAQUS/Standardなので、
*TIEはダメのようです。
上記URLの説明を読むと、「*CONTACT PAIR, TIED オプションを置き換える」機能のようですね。
円筒の圧力容器に蓋がボルト締めされているようなモデルに対して、ボルトのモデル化を省略し、容器本体と蓋との接触面に対し、「*CONTACT PAIR, TIED 」を定義して解析をしたら、接触面に妙な応力集中が発生する結果となりました。
どなたか経験のある方は居りませんでしょうか?
よろしくお願い致します。
# 2002年8月30日 # No.3550 # よし☆彡 #
> 「*CONTACT PAIR, TIED 」を定義して解析をしたら、接触面に妙な応力集中が
> 発生する結果となりました。
>
モデルを作成した時点で,スキがあるからだと思います.
*CONTACT PAIR, TIED ,ADJUST=xxx
でいけませんか?
# 2002年8月30日 # No.3551 # しろくま #
> 残念ながら、私の使用しているのはABAQUS/Standardなので、
> *TIEはダメのようです。
Standardでもいけますが。
V6.2のKeyword Manualに書いてますよ。
*CONTACT,TIEDと*TIEに違いは、前者は回転自由度は拘束されず、後者は全て拘束になるはずです。
# 2002年8月31日 # No.3555 # かんきち #
>モデルを作成した時点で,スキがあるからだと思います.
>*CONTACT PAIR, TIED ,ADJUST=xxx
>でいけませんか?
by よし☆彡 さん
さらに接触面(特にSLAVE側)の要素分割を細かくすると、妙な応力集中(応力分布??)は改善できるかもしれません。
ちなみに、*PREPRINT,MODEL=YESとすると、AJUSTした接点の情報が.datに出力されます。拘束する接点を距離でなく集合で指定すればこの出力は不要です。
> *CONTACT,TIEDと*TIEに違いは、前者は回転自由度は
> 拘束されず、後者は全て拘束になるはずです。
by しろくまさん
*TIE,NO ROTATIONで、回転自由度をフリーにできるようです。
ソリッド要素のモデルなら関係ありませんが。
# 2002年8月31日 # No.3558 # ハッピー #
> *CONTACT PAIR, TIED 」を定義して解析をしたら、接触面に妙な応力集中が
> 発生する結果となりました。
by M.Zyiecksさん
ContactPair,Tiedのような、不整合メッシュの接合機能は、Master面に、Slave側の節点を拘束するものですね。
これは、MarcのContactTable,GlueやAnsysのCouplingも同じ。
Slave点はMaster面に食い込んだり、離れたりしませんが、Master側の節点は微妙にSlave側に食い込んだり離れたりします。
つまり不連続な状態となっているわけで、応力は乱れます。
この乱れを抑えるために、かんきちさんが書かれたように「Slave側を細かくする」たり、そもそもSlave点を確実に抽出するために、よし☆彡さんが書かれたように「Adjust」パラメーターで、トレランスを調整するわけですね。
応力分布をしっかり見たい重要箇所では、このような接合は避けた方がよいです。
# 2002年9月4日 # No.3570 # M.Zyiecks #
みなさん色々な情報有難う御座いました。
頂いたアドバイスを参考に再度検討してみます。
今後もよろしくお願い致します。
(編集担当:Happy 2002/11/16)
<強制変位と荷重、大変形解析変形の加速を抑えたい>
# 2002年8月21日 # No.3493 # okaba #
久しぶりにABAQUSを使って困っています、
簡単なことかも知れないのですが何分専門知識も乏しく、やぶれかぶれでやっている感じですが、よろしくお願いいたします。
同じモデルを用いて、モデルへの外力として強制変位を与えた場合は計算が流れるのですが、荷重(圧力)を与えた場合は流れない。
モデルは単純な円筒で(材料は非線形性を考慮)片側端部を拘束、反対側の端部の内面に強制変位あるいは圧力をかけて大きく(1.0mm程度)変形させたいのですが。
計算結果を見ると。
強制変位を与えた計算では、時間に比例して歪が増加
(全23inc、TIME1.0計算正常終了)。
荷重(圧力)を与えた計算では、
時間が進むにしたがって急激に歪みが増加
(全18inc、TIME0.013でINC OF TIME/LPF が1.0e-5を超えて計算打切り)。
上記の事から、荷重の時間変化をうまくコントロールする事によって、
歪の急激な増加を押さえてやれば計算は流れると判断しました。
その為には *AMPLITUDE を使用する事になると思うのですが、
この場合どのように使えば様のでしょうか?
教えて下さい。
(編集担当:Happy 2002/11/16)
<リモートUNIXサーバー上のABAQUSでの解析>
# 2002年6月28日 # No.3275 # satoru #
今年大学4年生になり、Patranを使うことになったんですが、うちの研究室ではPatran を導入したばかりで使い方がわかる先輩がいません。そこで皆さんにお伺いしたいのですが、Windous上のPatranで作ったモデルをUNIXサーバー上にあるABAQUSで解析したいのですがプリファレンスの設定やrshd,.rhostsファイル等わからないことばかりなのです。
同じ環境でPatranとABAQUSを使っている方がいましたら教えていただけませんか。
# 2002年6月29日 # No.3277 # T学生 #
satoruさん、こんにちわ
> 同じ環境でPatranとABAQUSを使っている方がいましたら教えていただけませんか。
私もPatranとABAQUSを大学で使用している院生です。
==モデリング==
Patranは、windows2000で使っており、「Preferences」-「analysis」で[ABAQUS]を選択して、「analysis」の時[action→analysis-Deck]を選択して、inpファイルを作成させます。
==解析・Viewer==
FTPソフトでinpファイルをUNIXに転送(binary)して
csh上で、コマンド[abaqus job=job名]と打ち込みしばらくすると
odbファイルが出来ていると思います。(失敗しているとlogまたはdatにエラーメッセージ)
odbファイルができれば、コマンド[abaqus viewer]でodbファイルを開き結果を表示させればいいと思います。
(但し、リモートでviewerを表示するにはexceedなどのソフトが必要です。)
追伸
不明なことあれば掲示板でもメールでも送ってください。
(編集担当:Happy 2002/11/10)
<静解析における密度の必要性>
# 2002年1月24日 # No.2666 # そろばん #
ABAQUSの材料非線型を使い出したのですが
材料定義 で 応力:残留歪み
ヤング率 ポアソン比
はテ゛ータを作成したのですが
densiyも持っているようですが
非線型で変位 塑性歪み 応力を求めるばあいにも
ひつようなんでしょうか?
# 2002年1月24日 # No.2667 # ハッピー #
似た話がありましたが、応力解析では平衡方程式KU=Fを解くわけですね。
その方程式に質量が必要かどうかです。自重を考慮する場合は、Fの算出に質量が必要ですが。
# 2002年1月24日 # No.2668 # そろばん #
abaqusの結果と実験の相関を含めて 実態との検証をする予定なのですが その場合は必要になるのでしょうか?
# 2002年1月24日 # No.2669 # imada #
荷重として遠心力や重力など(加速度がかかるものですね)質量を考慮する必要がある場合には必要になってきます。
そろばんさんは、どのような解析でどのような荷重を想定されていますか?
# 2002年1月24日 # No.2671 # ハッピー #
imadaさんも書いておられますが、必要かどうかはそろばんさんが判断する必要がります。
あらゆる物に自重は作用していて、その影響が他の荷重に比べて無視し得るかどうかです。
遠心力も同じです。
なお既に自重が作用している状態からの荷重による変化を実験/解析で比較する場合、線形範囲でしたら自重抜きでもOKでしょうが、非線型で且つ自重が無視できない場合は自重が作用する段階から解析しないとマズイ可能性もあると思います。
# 2002年1月25日 # No.2673 # そろばん #
>どのような解析でどのような荷重を想定されていますか?
実験は アルミの型製品で アムスラーで荷重を加え その変位とひずみを測定します。
破断までやる予定は ありません。
# 2002年1月25日 # No.2674 # imada #
こんにちは、そろばんさん。
文面から、荷重は静的にかかるものと思われます。
とすれば質量は考慮しなくても良いと思われますので材料物性の「密度」は指定しなくてもOKだと思います。
ただし、剛性に対して非常に重く、ジグ上に置いただけで無視できないたわみを生ずるようなものではないですよね。
一般的には自重は無視する場合が多いと思いますが、船や飛行機のようなすごく大きなものだとその限りではないと思いますので念のため。
# 2002年1月25日 # No.2675 # ハッピー #
で、そろばんさんご自身は、自重の影響の大きさはどのようにお考えですか?
(物によっては自重だけで座屈してしまう情けないものもありますし)
# 2002年1月25日 # No.2676 # そろばん #
アドバイスありがとうございます。
自重で変形するような やわなものではありません。
ですから 質量は無視して大丈夫ですね。
テストヒ゜ースで 歪みと応力を測定したので このテ゛ータを基にテストと解析をやっていきます。
ありがとうございました。
(編集担当:Happy 2002/03/10)
<ABAQUSの節点応力値について>
# 2002年1月16日 # No.2606 # T学生 #
早速ですが、ABAQUSの節点値について教えて下さい。
一般的にFEMで求める値(応力値、ひずみなど)は、要素内の積分点から
要素内の節点応力に外挿・変換して、各要素から算出した値を平均?化
して、節点値としているのでしょうか?
なぜこのようなことを聞くのかといいますと、abaqus/viewerで取り出した
節点値(パスを通した節点値)と要素内の節点値(クリエ)で取得した値が
違ってしまうためです。
一般的なことで結構なのでアドバイスお願いします。
(abaqus/standard 6.2,abaqus/viewer使用)
# 2002年1月19日 # No.2629 # ハッピー #
実用大事典で「コンター」「節点応力」「平均化」で検索するとゾロゾロ出てくるかと...
ABAQUSは積分点値から形状関数を使って節点値を外挿し、複数の要素で共有される節点では
各要素で得られた節点外挿値を単純平均しています。
(念のため、逆に、節点値から内挿する当然のことながらドンピシャで積分点値が得られました)
「要素内の節点値」という表現からは平均化する前の値を連想しますがいかが?
(編集担当:Happy 2002/03/10)
<ABAQUSでの剛体設定について>
# 2001年12月13日 # No.2394 # 5031typeR #
私は板材(アルミニウム板)の高速変形解析をABAQUSで行っている大学院一回生のABAQUS初心者です.
プレス成形のようにdieを剛体に設定し,blankに衝撃荷重を与えその成形性を
評価しています.いくつかのmodelで解析が走るのですが,dieが剛体として振舞いません.以下に解析内容を示しますので問題があれば教えてください.
・ABAQUS/CAE上でpart(dieおよびblank)をつくり,Property,Aseembly,Step,Inter
action,Load/BC,Meshを設定し,ABAQUS/Explicitで解析を実行します.
・問題のdieの剛体設定ですが,CAE上のPart ModuleでDiscrete rigid(Type)を選択し,所望の形状を描きます.Mesh elementはR3D4です.
・blankはshellに設定し,Mesh elementはS4Rです.
・解析を実行すると,普通なら,blankは変形が進み,dieに接触するとそこで止まり,dieに沿うようになりますが僕の解析では,blankはdieを突き抜けていきます.
つまり,dieが解析上で剛体として認識されていません.
また,ABAQUSは解析を実行すると,inpファイル,datファイルなどができますが,そこを見ると,dieはRIGID BODYと定義されています.
ちょとしたことでもいいので,書き込みよろしくお願いします.
# 2001年12月13日 # No.2399 # ハッピー #
こんばんは。接触の定義(Contact Pair、Surface Definition)に問題はありません?
あと面の法線方向が逆向きだとか。
(編集担当:Happy 2002/03/09)
<ABAQUSのユーザーサブルーチンが動かない!>
# 2001年11月20日 # No.2245 # gogo-t #
はじめまして。馴染みがないと思いますが結晶塑性に関する研究をしています。
Fortranで構成式をプログラムし、応力-ひずみ関係を数値計算により求めています。
今後は、この構成式をABAQUSにくみ込んで変形解析を行っていく予定なのですが
どうすればユーザーサブルーチンを認識してくれるのかが分かりません。
現在は、簡単なモデルですのでCAE上ではなく.inpファイルをcodingして
ABAQUS Command上で実行させており、例題ではちゃんと認識してくれていますが
自分のサブルーチンは認識してくれません。
お手数ですが宜しくお願いします
# 2001年11月21日 # No.2248 # ハッピー #
こんばんは。これだけでは状況がよく分かりません。
Abaqusはユーザーサブルーチンを使う場合、実行コマンドで
abaqus user=xxx.f job=yyy
と、自作サブルーチン(ここではxxx.f)を指定するわけですが、例題ではうまくいって
いるということですから、これは問題ない。
・入力データがUserSubroutineを参照する形になっていない
・xxx.fの中のSubroutine名が間違っている
・Subroutineにバグがあってコンパイルできていない
などと、しょうもないミスしか取りあえず思いつきません。例題と本番の違いは何でしょう?
(編集担当:Happy 2002/03/09)
<ABAQUSの弾塑性モデルについて>
# 2001年11月1日 # No.2145 # T学生 #
お世話になります。ちょうど気になる話題なので質問させて下さい。
ABAQUSにて「Bi-linear model」以外のn乗硬化弾塑性体[σ=Fε^n]や、
Ramberg-Osgood law[ε=σ/E+a(σ/b)^n]など入力可能なのでしょうか?
その場合、降伏応力σyは設定可能なのでしょうか?
(簡単でいいので設定方法も教えてもらえると助かります。)
(編集担当:Happy 2002/03/09)
<ABAQUSの接触解析のエラーメッセージに関する質問>
# 2001年10月20日 # No.2074 # たーぼー #
始めまして,現在,ABAQUSをつかって2年ほど接触解析を行っている者です.
最近,弾性体と弾性体の3D接触解析をはじめました.
そこで,メッセージファイルに出てくるWARNINGのなかでSOLVER PROBLEMとしてゼロピボットと数値的特異性というのがよく出てきます.これらはどういう現象なのですか?(マトリクスに異常があるということくらいしか分かりません)
なぜその様になるのですか?知っておられる方がいれば,具体的に教えてください.
一応マニュアルには過剰拘束が原因ではと書いてあるのですが,過剰拘束になるとなぜその様になるのかもかわかりません.
また,何の警告もなく次のようなエラーが出ることもあり,なんのことだかさっぱり分かりません.
***ERROR: SYSTEM ERROR IN findPatchCenter -- CANNOT LOCATE PATCH CENTER.
どういう意味ですか?どうしたらいいんですか?
これらのエラーが出て解析が進みません.対処法もふくめて教えていただければ幸いです.
また,前から疑問になっていたことなのですが
摩擦を含む接触問題では剛性マトリクスが非対称になることがあるのですが,なぜ非対称になるのですか?
SOLVER PROBLEMということでABAQUSの設定にあるスパース法とウェーブフロント法を勉強しようと調べたのですが,
スパース法に関しては記載されていませんでした.スパース法ってどんなものなんですか?
このような掲示板があることを知り,たくさん質問を書いてしまいましたが
皆さんよろしくお願いします.
# 2001年10月21日 # No.2078 # ハッピー #
FEMでは巨大な連立方程式を解くわけですが、解く過程でマトリックスの対角項=Pivotで割り算する処理が必ずあります。
この時、Pivotがゼロであれば、言うまでもなく無限大=Singular(特異性)になって解けません。
プログラムを自作する人なら必ずデバッグ中にお目に掛かる「ゼロ割り」です。
どういう時にPivotがゼロになるかはケースが多くて一概には言えません。
もっと具体的な状況が分からないと判断は難しい。
メッセージファイルに「WARNING NODE xxxx D.O.F. Y」と、節点番号と自由度に関するワーニングが
出ていませんか?そのあたりがヒントになると思います。
> また,前から疑問になっていたことなのですが
> 摩擦を含む接触問題では剛性マトリクスが非対称になることがあるのですが,なぜ非対称になるの?
どうやって、非対称になったことが確認できました?
逆に、摩擦がない場合は何故対称なのか?を考えていただければ答えは出ると思いますが。
> SOLVER PROBLEMということでABAQUSの設定にあるスパース法とウェーブ
> フロント法を勉強しようと
> 調べたのですが,スパース法に関しては記載されていませんでした.
> スパース法ってどんなものなんですか?
スパース、ウェーブフロントというのは連立方程式の解き方の種類です。スパースはその名の通り疎行列に適した非ゼロ項のみをストアする方法です。
恐らく本件は、モデルそのものの問題ですから、解法に依存するものではないと思います。
>***ERROR: SYSTEM ERROR IN findPatchCenter -- CANNOT LOCATE >PATCH CENTER
見たことがないエラーですが、Patchというのは、接触判定のために物体表面にABAQUS内部的に仮生成される3角パッチのことでしょうね。
とすると、接触面(SurfaceDefinition)がうまくできてなくて、3角パッチを貼れないとか、面が潰れて線になっているとか、ではないでしょうか?
#変形体同士の接触問題は、難度の高い障害物レースですから根負けせずに頑張ってください
(編集担当:Happy 2002/03/09)
<クリープ解析>
# 2001年9月12日 # タック #
ABAQUSでMg材の構造物のクリープ解析を行いたいのですが実験データは何を取れば宜しいのでしょうか?
また各クリープモデルの入力データは実験データからどの様に作成すればよいのでしょうか?
# 2001年9月12日 # ハッピー #
クリープ特性はクリープ試験をしないと採れないでしょうね。高価な設備と膨大な時間が必要でしょう。
先ずは文献を当たりませんか?「Norton則」、「クリープ特性」とかで検索してみるとか。
(編集担当:Happy 2001/12/16)
<ボルト初期締め付け力(軸力)のモデル化>
# 2000年6月19日 # ハッピー #
ボルトの初期締め付け力のモデル化について、熱歪みで与えるよりもっとストレートで分かりやすい方法が(ソフトによっては)あります。
AbaqusではTyingChangeに相当する機能はなく、ちょっと気が付き難い方法。
モデル化は同じですが、a2とb2の相対変位を表す仮想的な点cを用意し、拘束条件式を最初から与えます。Uc=Ua-Ub。この状態で、同様にa2、b2に軸力
荷重を加えます。Abaqusには、新たな解析ステップに入るとき、前ステップの変位をキープ(Fixed)すると言う機能がありますので、このUcをキープします。これ
でMarcと同様に紐を結ぶ事が出来ます。個人的にはMarcの方が断然分かりやすい。
Abaqusはこれじゃいかんと思ったのか、「*PreTension」という正に初期締め付け
のコマンドを追加しましたが、要するにここに書いた手順をちょっとPackingした
ものです。ユーザーが仮想点cを定義する必要があり、またUcをキープさせるコマンドもユーザー入力で、結局自動化しているのは拘束条件式だけです。
さらに軸力の入力は仮想点に対する集中荷重として与えるという意味不明の仕様。
どうも中途半端な感がぬぐえません。ユーザーに中身を見せまいとする姿勢がネ
# 2000年6月19日 # par5 #
直接軸力を入れることができるのですね!
ABAQUSはよく使うのですが、マニュアルが古くて*PreTentionが
ありませんでした。
いままで、PreStressでやはり繰り返し計算していたのでたすかります。
(編集担当:Happy 2001/12/16)
<座屈解析>
# 2000年3月13日 # okaba #
ABAQUSで、コンテナのようなものの解析を行っています。
モデルは屋根と壁の一部で、横から見るとコの字を倒して、並進させて面を作ったようなモデル。
長手方向に凸状のビードの入った板に荷重を負荷してビード部を座屈させようとしてるのですが、
基本的には、
物性値に*ELASTICと*PLASTICを用いて、
*STEPにNLGEOMパラメーターを使用して、
荷重をかければ何時か座屈すると思っているのですが!!
これで良いのでしょうか??
# 2000年3月13日 # okaba #
過去の資料から座屈の判定にPENERを参照と言うのを見つけました。
マニュアルを見たら、出力の指定で、「時間に独立な塑性による単位体積あたりのエネルギ散逸」と有りました。勉強不足の私は、辞書を調べると散逸とは「散り失せる」と有りました。
つまり、
*ELPRINTにPENERを指定しておいて、
出力されたファイル中にPENERの値があれば、その時のSTEP、INCREMENTで
座屈したと考えて良いのでしょうか??また、この値は何を意味しているのでしょうか?
# 2000年3月14日 # ハッピー #
PENERは、PlasticEnergyのことでしょうね。弾性体なら、応力歪み関係は一本の線状になって、負荷時と除荷時で同じ線上を行ったり来たりする。つまり、負荷時に外力が為した仕事は弾性エネルギーとして貯えられて、除荷時には全て回復(RecoverableEnergy)されますね。
一方、弾塑性体であれば負荷時に塑性域に達すると除荷時には負荷時と異なる線上を戻ることになり、いわゆるヒステリシスループが生じる。このループの内側の面積が負荷時に外力が為した仕事と除荷時に解放された仕事の差、これが散逸または消散エネルギーです。実際には、金属内部の発熱に変わると思います。子供の頃、針金を曲げたり伸ばしたりすると暖かくなると、理科の実験かなんかでされたでしょう?
ということで、PENERは塑性域に達したかどうか、どの程度塑性化したかどうかの指標にはなりますが、座屈したかどうかとは直接的には関係が無い話しだと思います。座屈に関しては、よし☆///さんがお詳しく、以前解説されていたと思うのですが。
弾塑性座屈、いわゆるポストバックリングの解析では、私は初期不整(Initial_Imperfction)
を入れてました。まっすぐな棒をいくら押しても解析上は座屈しませんが、予め、わずかに形状をいびつにして置くことで座屈を誘発するわけです。まず弾性座屈(BUCKL)解析を行って一次の座屈モードを調べて、最大変形点に初期不整を与える、ないし全節点に一次の固有モードに比例した初期不整を与える。とか。
確か、例題集にPostBucklingの実行例がありましたよ。弾性座屈と比較しながら、初期不整量の影響を検討していたと思います。Riksも使っていたかなぁ。因みにabaqusの例題データはfetchコマンドでGETできます。
#座屈解析のときは、なるべく整然としたメッシュを使われた方が良かったりします。
メッシュ形状の影響で剛性の分布が生じて、思わぬところで座屈することがありますから。
okabaさんの問題の場合、天板に曲げがかかり上面が圧縮になって座屈するんでしょうかね。
或いは、荷重点近傍で局部的に荷重方向に座屈するんでしょうか。
荷重のかけ方が座屈モードに影響しそうな気がします。
# 2000年3月14日 # okaba #
今解析は、天板の上面に積雪による荷重を考えておりまして天板の上面全体に*DLOADを負荷して、ビードの凸部を圧縮によって座屈させるものです。
以前誰かが作成した資料の中に、「PENERの値が急に変化を起こすタイミングで
座屈を判定した」、というのを見つけたのですが、この方法は妥当性について何かコメントがあればお願いしたいのですが??
# 2000年3月14日 # ハッピー #
凸面の上の面は分かるとして、斜面部にはどういう荷重になるのでしょうね。静水圧状態でもないでしょうし。この斜面部がどう撓む(即ち初期不整となる)かが、鉛直荷重による座屈に影響するような気がしないでもない。
>「PENERの値が急に変化を起こすタイミングで座屈を判定した」
確かに、座屈が起こるときは急速に塑性域が広がるでしょうから座屈の検出に使う手はあると思います。でも、何故座屈を判定する必要があるのかもう一つ分かりません。
「ある荷重でどれだけ変形するか」が分かればよいのでは?
どうせ塑性変形で元には戻らないわけですし。
# 2000年3月15日 # okaba #
荷重は、*DLOADで与えていて、斜面部は、垂直に投影した時の面積と斜面との割合をかけた値を垂直方向に与えています。
>「何故座屈を判定する必要があるのか....」
やはり言われてしまった、と言う感じです。
荷重をかけた時に発生する応力が、塑性域に入っていなければ、OK.
荷重をかけた時に発生する応力が、塑性域に入っていれば、NG.
ではないですか? 私は単純過ぎます?
なぜ座屈にこだわるのでしょう??
しかし上からやれと言われて、
力も、知識も無い私は、これも勉強と思って頑張っているしだいなのです。
# 2000年3月16日 # ハッピー #
何だか、okabaさんの上司の方は座屈という言葉を広い意味で言っておられるような気がしないでもない。縫針に軽く力を加えて曲げた場合、力を抜くと元に戻る。これは弾性範囲だから。思いっきり力を入れると応力が塑性域に達し、元の形状には戻らない。これは塑性変形ではありますが座屈では有りませんネ。
座屈は、よし☆///さんが書かれていたと思いますが変形モードが負荷過程で突然変化して崩壊することですね。例えば細い棒を両端から押した場合、荷重が小さい間は棒は軸方向に縮みますが、ある荷重に達すると突然弓なりに変形してそのままへの字に折れ曲がってしまう。つまり腰砕けです、この「弓なり」が棒の場合の1次の座屈モードで、このモードに移行したわけです。
この座屈荷重は、棒の形状、寸法に依存しまた形状の歪み(初期不整)に依存しますね。また、横荷重が作用すると座屈しやすい。棒の圧縮の例では、棒を横から押しているケースです。
今回の凸凹屋根の場合、気になるのが側板(斜面)じゃないでしょうか。上面の雪の重量によって側板には上記棒のように圧縮荷重がかかる。さらに側面にも雪圧つまり横荷重がかかる。
座屈の条件は揃ってはいますが、構造によっては座屈しないままに塑性変形だけで終わる可能性もあると思います。例えば、上面が凹んでおしまいとか。
そういう意味で「何故座屈を判定する必要があるのか....」だったわけです。
okabaさんの例では、塑性変形が判定基準であれば弾性解析でもOKのような気がします。弾性応力が降伏応力を超えていないかまずチェック。ついで側板については弾性解析で得られた圧縮荷重が平板の座屈荷重(便覧にある)を超えていないかどうかのチェック。
#板金物でしたら寸法精度(面の平坦度)が座屈には影響しそうな気もします。
# 2000年3月13日 # okaba #
#板金物でしたら寸法精度(面の平坦度)が座屈には影響しそうな気もします。
ハッピーさんのおっしゃる通りだと思います。
解析モデル上は、完全な平坦物に対して荷重を付加させているわけですし、部材の加工・施工などのプロセスにおいて、対象となる平板材料は、単純な物性値を与えてすむだけの性格からかなり離れた物になっていると思います。
解析を行うに当って、解析モデルを現実から遠いところで簡略化して複雑な解析を行なうのは、労多くして効果は少ないと思います。
モデル化時点で、割り切って簡略化したのなら、解析手法も割り切った選択をして、得られた結果に対して、簡略化したことを十分考慮に入れた工学的判断をすることの方が、楽しく(ツールにもてあそばれないという意味で)、価値ある解析が出来ると思うのですが、いかがでしょうか。
難しい解析をして自己満足した結果に基づいた設計部品は、実機による確認も
おろそかになり、購入したお客様からしっぺ返しを受け易いと思います.
そして、その時に自分のやり方ではなく、CAEの責任にしてしまう人が・・・・
(編集担当:Happy 2001/12/16)
<ゴムの解析でなかなか収束しない>
# 2000年2月17日 # okaba #
中断された計算のメッセージファイルとにらめっこしつつ、多分*CONTROLSカードで、収束のコントロール制御しなくてはいけないと思っているのですが、何処をどうすればいいのやら??
誰か、心当たりの方、コメント下さい....。
# 2000年2月17日 # よし☆彡 #
非線形は自動増分を変更しただけで結果が変わりますから、コントロールをいじらない方が良いと思いますよ。
どういう状態で計算が発散してるのでしょう?メッセージとかは何が出てますか?
# 2000年2月21日 # okaba #
その後、コントロールカードを触ることなくデータを見直して少しずつ計算が流れるようになってきました。メッセージファイルに
COMPATIBILITY ERRORS:
TYPE NUMBER EXCEEDING TOLERANCE MAXIMUM ERROR IN ELEMENT
VOLUMETRIC 129 -2.5003E-02 2708
っとなりながらもしばらくは流れています。
これは、どのようなエラーなのでしょうか??分かる方がいたら教えて下さい。
# 2000年2月22日 # okaba #
ドアは、全開状態に有る。
壁には、ドアの動きを抑制する為のゴムが仕組まれていてドアが全開の状態では、ゴムは、壁とドアに挟まれるように接触している。
ゴムと壁、及びゴムとドアの接触面は、滑りを考慮しない為、節点は共有している。
ヒンジは、2箇所にバランス良く配置しており、ゴムはヒンジの間に配置している。
ヒンジには、ストッパーピンを仕組み、ドア全開時から更に開いた時にヒンジの可動部が、ストッパーピンに接触して過開きを制御する。
STEP1で期待する現象
1.ドアは全開状態に有る。
2.ドアに開方向に荷重が負荷され、過開きが開始され、ゴムがつぶされる。
3.ゴムの反力に勝ちながらドアが開かれ、ヒンジ可動部がストッパーピンに接触し、ヒンジ取付け部の応力が増大する。
STEP2で期待する現象
4.荷重が取り除かれ、ゴムの反力でドア全開の状態に戻る。
主に使用されている要素は、S4R及びS3R
ゴムに使用されている要素は、C3D8IH
ヒンジ回転は、EQUATION
ヒンジ可動部とストッパーピンの接触は、CONTACT PAIR
荷重は、CLOADで負荷し、FOLLOWERオプションを使用
幾何学非線型性を考慮、NLGEOM
主な材料は、PLASTIC
ゴムの材料特性には、HYPER ELASTICを使用
上記を考慮した、材料非線型、接触、大変形、の静解析です。
# 2000年2月22日 # よし☆彡 #
解析モデルについて私の感じたイメージ上での話なので、合わなければ無視してください.
1.接触部はメッシュを少し大きくしておいたほうが良いと思います。
最初から接触するゴムなどは、contact pairのsmall sliding
オプションを使えたらパフォーマンス的に良いのですが、どうですか?
2.材料特性の超弾性の物性は特に注意です。大きくつぶすと予想外の結果が出るので、簡単なモデルで圧縮の確認をしたほうが良いと思います.
3.開閉角度が大きくない場合は、nlgeomをはずしましょう。
4.解析は、dynamicで行ってますか?
5.私のイメージが合っていると、stepの中に以下の項目を入れていたほうが良い感じがします。
*controls,analysis=discon
# 2000年2月22日 # okaba #
1.接触の件
実はゴムは他の部品(チェックアーム)で接続されているので、その部品とは接着剤で固定されているので、節点の共有でモデル化を行っております。
しかし、ヒンジの可動部とストッパーピンの接触には、CONTACT PAIRのSMALLSLIDINGオプションを使用しております。
2.超弾性の物性について
HYPERELASTICには、TEST DATA INPUTオプションを使用しており、*UNIAXIAL TEST DATAを使用しております。値は、ゴムのみのモデルをABAQUSで計算し、計算結果の変位量からひずみを算出し、応力はMISESSを使用し、圧縮なので、各数値の前にマイナスを付けて使用しています。
公称応力と公称ひずみを使用するべきなのでしょうが、公称応力、公称ひずみ、とは何か良く分かっておりません??
ちなみにデータは、
*HYPERELASTIC, TEST DATA INPUT
*UNIAXIAL TEST DATA
-27.60,-0.3367
-23.39,-0.3067
-13.10,-0.1990
-6.41,-0.1095
0.00, 0.000
としております。
3.NLGEOMの件
実は、NLGEOMを外して計算をしてみたのですが、計算は問題無く流れたので喜んでいたのですが、結果を良く見ると、やはり、いろいろと問題がありました。
4.DYNAMICの件
今計算は、DYNAMICではありません。
DYNAMICの方が収束しやすいと聞いたことがあります。
本来計算の内容から言ってもDYNAMICでやりたいと思っていました。
本計算がうまく行ったら挑戦するつもりです。
*INITIAL CONDITIONで加速を与えようと考えております。
その際は、また皆様のお世話になることと思いますので
宜しくお願い致します。
5.CONTROLSの件、
早速このカードを追加しました、
# 2000年2月23日 # よし☆彡 #
公称歪みと公称応力は初期断面(長さ)に対する応力、歪みで、実験から求まる値は普通この値です。
単純引っ張りと単純圧縮はゴムの場合単純にひっくり返すのは違うと思います。とは言え、データが入手できなければそうせざる得ないのですが、、、
その場合、単純圧縮と2軸均等引っ張りのみが保証されるので、剪断荷重がかかったときに不定になります。(変な計算結果)
一番気になるのは、入力されている値の範囲が一般的な歪み量に対し少ない
ので、(堅いゴムなのかな?)ABAQUSでogdenモデルなどにfittingされたときちゃんと近似されているのか気になります。
以前、経験したのは歪みを過大に与えるとある時点で反力が逆転したことが
あります。簡単なモデルで、荷重、変位、変形形状を確認された方が良いと思います。
# 2000年2月24日 # ハッピー #
ところで昨日紹介した機械学会講習会(有限要素法のための材料モデリング講習会)のテキストですが、ゴムの試験法やモデルの理論、パラメーターの同定の仕方が詳しく書いてあります。
驚いたのが、実測値からABAQUSでカーブフィットしてogdenモデルを作り、それで試験状況を再現しようとしても、せん断に関してはせいぜい歪み0.1くらいまでしか実測と合わないということ。その後、どんどん誤差が大きくなってます。引っ張りはそこそこ合うらしいですが。
そこでブリジストンさんは、ABAQUSに頼らずにパラメータαの決定法を工夫した所、せん断に関しても十分な精度で実測に合わせる事ができたそうです。
(編集担当:Happy 2001/12/16)