CAE

<3Dモデルでフレキシブルジョイントを作成する>

No.5260# 2003年5月26日# myfirstvaio#
いつも大変参考にさせて頂いております。新参者ですがよろしくお願い致します。
普段は燃料系部品の構造・振動解析をI-DEASで行っております。
いつも悩んでいるのが、配管の曲げ部に等間隔で配置されたR付きの段
(外径の大・小を組み合わせたフレキシブルジョイント?)の上手いモデリング方法です。今のところ多少似た様な形状にてモデリングしておりますが、解析内容に依っては実形状をきちんと反映していないと正しい結果が得られない事もありますので、何とかしたいのですが、私の手法は、
1.ロフトを使い、曲げの部の内側が狭く、外側が広くなった半円状のパートを作成。
2.組み合わせる中心の外径が小さいパイプを作成。(これも中央面で半分のみ作成します)
3.両者を合体。
4.結合部のエッジに可変半径でフィレット。
5.中央面で鏡面コピーで全体を作成
6.パイプ端面を削除。
7.シェル化。
で作成しておりますが、段の山・谷にあたる部分にどうしても可変半径でのフィレットでは平坦部が出来てしまいます。本当はRつながりで作成したいのですが。
どなたかこうしたら良いといったお知恵を貸して頂けませんでしょうか?。
宜しくお願いします。

No.5275# 2003年5月27日# 金色ウサギ#
形状を言葉で表現するって難しいですね。頭の中で形が想像できない私は想像力が
貧困なのでしょうか。(^^;
ところで、これってメッシュをどう作るかというより、形状をどう作るかという問題
ではないですか?

No.5284# 2003年5月28日# myfirstvaio#
ご返答ありがとうございます。確かに形状をどう作るかが問題でありますが、
メッシュ作成時にどうしても細長いサーフェスができて、フリーローカル定義などを使わないときれいに切れないので、お知恵(形状を正確に作成する為の)をお借りしたいと
思って書き込みました。
CATIAではワイヤーフレームにサーフェスを貼ってほぼ正確な形状ができますが、
I-DEASでは同様の手法ではサーフェスの表・裏が思った通りに行かずに貼られてしまい、
かえって面倒になるので、なんとか3Dで簡単に出来ないかなと思いました。

No.5285# 2003年5月28日# 金色ウサギ#
myfirstvaioさん、こんにちは。
3Dでということは、最初のメールにある「7.シェル化」というのはモデラーでの
シェルコマンドでの薄肉ソリッド形状にすることで、ソリッドメッシュでの振動解析
をされているのですか?
I-DEASでモデルを作るにしてもサーフェスを作ってシェル要素(配管全体での振動の
挙動を見るのならビーム要素でも良いと思いますが)で解析した方が良いと思います。
あっ、でも、3D形状を作って表面にシェルメッシュを作ればいいですね。

サーフェスを貼っていくと表裏が揃わないのなら、開いているところに面を張って
ソリッドにするとかシェルコマンドで薄肉ソリッドにすれば、サーフェスの向きは
揃うと思いますので(内側がシェルの表)試してみてはいかがですか。
思いつきですので、うまくいかなかったらゴメンナサイ。(^^;

#No.5291#　2003年5月28日#　ハッピー#
> > > で作成しておりますが、段の山・谷にあたる部分にどうしても
> > > 可変半径でのフィレットでは平坦部が出来てしまいます。
> > > 本当はRつながりで作成したいのですが。
> > > どなたかこうしたら良いといったお知恵を貸して頂けませんでしょうか?。
by myfirstvaioさん

洗濯機の排水ホースのような蛇腹ですね?
ProEの新バージョンのデモを見ましたが、3Dモデルを弾性体の如くクネクネと自在に
変形できるんですね。バネであれば伸縮自在。なんじゃこりゃって感じです。
スタイリング・デザイン系のCAD(モデラー)にある機能を入れたとか。
myfirstvaioさんのエルボ蛇腹もこういう機能が使えれば真っ直ぐな状態でモデル化して曲げれば済むと思いますが、Ideasにそんなオプションがあるかどうかは知りません。(^^;;
(編集担当：うし 2005/01/23)

<　加振関数と応答関数の位相差について　>

# No.5783 # 2003年9月4日 # はんにゃ #
1自由度バネマスモデルをExcelで計算しました。また、I-DEASでも同様の計算を行いました。
加振関数と応答関数を同じグラフ(横軸:時間、縦軸:変位)にのせました。
このときの位相角について教えてください。

仮に位相角が90度の場合、I-DEASでは270度(-90度)となります。これで応答関数をプロットすると、応答関数は加振関数の後(加振関数の振幅maxが5秒の位置に対して応答関数の振幅maxの位置が3秒の位置)になってしまいます。
私の考えは、応答は時間が経ってから起こるので、応答関数は加振関数の前(加振関数の振幅maxが5秒の位置に対して応答関数の振幅maxが7秒の位置)になるのが正しいと思うのですが。(前とか後ろとか不適切な表現ですみません)

# No.5785 # 2003年9月5日 # チャーリー #
こんにちは、尤もだと思いますが、-π～π　,0～2π,-2π～0 など
いろんな表示のアプリケーションあるかと思います。
周期での変換表現なのでいた仕方ないのかなとも思いますが、、、

# No.5787 # 2003年9月5日 # はんにゃ #
> -π～π　,0～2π,-2π～0
> などいろんな表示のアプリケーションあるかと思います。
> 周期での変換表現なのでいた仕方ないのかなとも思いますが、、、
by　チャーリーさん

> 加振関数と応答関数を同じグラフ(横軸:時間、縦軸:変位)にのせました。
> このときの位相角について教えてください。
> 仮に位相角が90度の場合、I-DEASでは270度(-90度)となります。
> これで応答関数をプロットすると、応答関数は加振関数の後(加振関数の
> 振幅maxが5秒の位置に対して応答関数の振幅maxの位置が3秒の位置)にな
> ってしまいます。
> 私の考えは、応答は時間が経ってから起こるので、応答関数は加振関数の
> 前(加振関数の振幅maxが5秒の位置に対して応答関数の振幅maxが7秒の位置)
> になるのが正しいと思うのですが。
by　自分

I-DEASでの位相角270度(-90度)を応答関数にプロットします。位相角を-90度と考えた場合
応答関数は加振関数の後(加振関数の振幅maxが5秒の位置に対して応答関数の振幅maxの位置が3秒の位置)になります。位相角を270度と考えた場合応答関数は加振関数の前(加振関数の振幅maxが5秒の位置に対して応答関数の振幅maxの位置が11秒の位置)になります。

これから考えて、位相角は270度というのはおかしいと思うのですが。
位相角が90度or-90度ならばプロットしたグラフから納得がいきます。

# No.5793 # 2003年9月8日 # ピピ #
> I-DEASでの位相角270度(-90度)を応答関数にプロットします。
> 位相角を-90度と考えた場合
> 位相角を270度と考えた場合
by はんにゃさん

> > -π～π　,0～2π,-2π～0
> > などいろんな表示のアプリケーションあるかと思います。
> > 周期での変換表現なのでいた仕方ないのかなとも思いますが、、、
> by　チャーリーさん

遅レスです。チャーリーさんご指摘の通りだと思いますが、はんにゃさんの悩みも分かります。
あまりうまく説明できませんが、振動現象を時空平面上で表現すると、位相角は直接的にとらえにくいと思いますよ。複素平面上で、ぐるぐる回っている円運動として表現すると、位相角がイメージしやすいのではないかな～。-90°も270°も同じ位置になりますから。
それから、はんにゃさんが見てるのは不減衰1自由度系の共振現象ですよね。
その場合、応答変位が直線的に増加することを確認してるのでしょうか?

# No.5795 # 2003年9月8日 # はんにゃ #
> あまりうまく説明できませんが、振動現象を時空平面上で表現すると、位相角は
> 直接的にとらえにくいと思いますよ。
> 複素平面上で、ぐるぐる回っている円運動として表現すると、位相角がイメージ
> しやすいのではないかな～。-90°も270°も同じ位置になりますから。
byピピさん

-90度も270度も同じ位置になるのはわかるのですが、縦軸:変位、横軸:時間
のグラフにしたときの見た目なので、加振の時間に対して応答の時間は遅れていな
いと不自然に感じてしまう。ただそれだけです。
また、270度とした場合、応答時間が90度のときの3倍かかると思ってしまいます。
こうなると、-90度としたほうがグラフにしたとき認識しやすいと思いました。
やはり、270度とした場合は、-90度の位置をみるのでしょうか?

> それから、はんにゃさんが見てるのは不減衰1自由度系の共振現象ですよね。
> その場合、応答変位が直線的に増加することを確認してるのでしょうか?

以前、VisualBasicでルンゲ・クッタのプログラムを組んだときに
縦軸:変位、横軸:時間のグラフで確認しました。
このようなグラフで見ると、共振現象がわかりやすいと思いました。

# No.5796 # 2003年9月8日 # ピピ #
> -90度も270度も同じ位置になるのはわかるのですが、縦軸:変位、横軸:時間
> のグラフにしたときの見た目なので、加振の時間に対して応答の時間は遅れていな
> いと不自然に感じてしまう。ただそれだけです。
by はんにゃさん

その感覚は正しいですよ。
共振周波数では位相が90°遅れますから、-90°が正しいと私も思います。
(書籍によっては、位相遅れ90°と表現してる場合もありますね)
ただ、調和関数の場合、同じ動きを繰り返しているだけですから、-90°も+270°
も同じ形になるということで良いのではないでしょうか。

> 以前、VisualBasicでルンゲ・クッタのプログラムを組んだときに
> 縦軸:変位、横軸:時間のグラフで確認しました。
> このようなグラフで見ると、共振現象がわかりやすいと思いました。

はんにゃさん、いろんなことやってますね。
私も昨日MaTXの勉強始めたんですが、かなり使えますね。
Odeというコマンドを使うと一発でルンゲ・クッタ法を適用するので、数学モデル
を作ってしまうと、すぐに時間領域のグラフが描けました。
(編集担当：うし 2003/11/26)

<　梁要素　>

# 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 #
> 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?

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 2003/11/26)

<IDEASの単位系>

# 2002年12月27日 # No.4345 # ヒヨコ #
I-DEASを使用しています。
圧力、応力、ヤング率を使用するときにディフォルトでmN/mm^2、mmN/mm^2となっているのは何故でしょうか?N/mm^2では駄目な理由があるのでしょうか。普段N/mm^でものを考えているので分かりにくさを感じるのですが・・・他のCAEソフトでも同じでしょうか?

# 2002年12月27日 # No.4347 # 金色ウサギ #
N/mm^2だとMPaですものね。
私の考えでは、質量をkgに合わせているためだと思います。それで、長さをmmにすると、力の単位がmNになって、圧力がmN/mm^2というわけです

# 2002年12月27日 # No.4349 # デビルマン #
CAEを習いたての頃に先輩から「長さの単位が[mm]だからだ」と教わりました。
例えば1自由度系の固有振動数を考えた時は√(K/M)/2πですが、
これをまともに計算してしまうとルートの中にメートルとミリメートルが混在するから、計算があわなくなる。だから力の単位をmNにするのだと。
1N=1[kg・m/s^2]=1000[kg・mm/s^2]=1000[mN]
とする。う～ん、我ながら下手な説明ですねえ。

# 2002年12月27日 # No.4350 # ピピ #
私はWindows版のNastranを使用していますが、単位は設定できないです。
ユーザが使いやすい単位系を頭の中で考えて数値を入力するような形です。
(うまく説明できないのですが)
機械図面作成上の単位は通常(mm)なので、私も最初は(N/mm^2)でモデルを作成してましたが、SI単位系で考えたほうが安心なので、途中から(Pa)で考えるようにしました

# 2002年12月29日 # No.4356 # imada #
> N/mm^2だとMPaですものね。
> 私の考えでは、質量をkgに合わせているためだと思います。
> それで、長さをmmにすると、
> 力の単位がmNになって、圧力がmN/mm^2というわけです。
by 金色ウサギさん
そうですよね。
力=加速度×質量
で
[N]=9.8×[m]×[Kg]
[mN]=9.8×[mm]×[Kg]
ですね。
・・・で、質量をTONNにすれば、
[N]=9.8×[mm]×[TONN]
となって力の単位がNになりますね。
メカニカではこちらの方法を取ることが
多くなっています。
単位の整合性から以上のような関係になるわけですが、
結果表示だけ単位を切り替えられると便利だとも思いますね。
そういうポストプロセッサは無いんでしょうか?
(私が知らないだけだとは思いますが・・・)
(編集担当：Happy 2003/09/29)

<I-DEASでの熱流体解析>

# 2002年9月13日 # No.3604 # 陽 #
いつも拝見しています。書き込みさせてください。先月ISIDで催されたCAE活用向上セミナーで、コンピューター筐体の冷却設計の最適化の例を見ました。
熱流体の解析をまったく行ったことがないので、I-DEASでも熱流体ができるんだと思っていましたが、よくよく調べると、熱流体は一般の構造解析ソフトではなくて、STAR-LT?等の専用のソフトが必要で、しかも非常に高いらしい!(1千万!?)ISIDでSTAR-LTなんか売ってたっけ?とセミナーの資料を見返したら、ソルバーがI-DEAS Electronic System Coolingとなっていました。
このソフト、I-DEASのモジュールみたいですが、使用経験のある方いらっしゃいますか?使える(使いこなせる?)ソフトかどうか、教えてください。
よろしくお願いします。

# 2002年9月13日 # No.3605 # oas #
私の知っている限り、I-DEAS ESCはMaya Heat Transfer Technology社が開発をしている非定常熱流体ソフトで、I-DEASに組み込まれています。そのため、ジオメトリベースの境界条件定義が可能(だったような)で、「使い易い」ということは言えると思います。
ただし、機能が十分かどうかは?ですので、ISIDさんにお問い合わせ頂き、陽さんの必要とする解析が出来るかどうかをご確認頂くのが良いのではないでしょうか?
また、多少の期間なら無料貸し出しもしてくれると思いますよ。

# 2002年9月13日 # No.3606 # 金色ウサギ #
> このソフト、I-DEASのモジュールみたいですが、使用経験のある方い
> らっしゃいますか?使える(使いこなせる?)ソフトかどうか、教えて
> ください。よろしくお願いします。

これはElectronic System Cooling(ESC)をソルバーとしてiSIGHTで最適化
解析を行ったやつです。ESCは解析者よりも設計者をターゲットにしたソフト
ですので、解析専任者でなくとも実務で使いこなせます。
実際に設計部門の
方が使っているケースが多いようです。これはSTAR-LTなどのようなソフトも同じでしょう。
(ただし、現象をどのようにモデリングするかがポイントですので、このあたりは多少の経験が必要です)

また、ソフトを使いこなすには、ソフト自体のコンセプトやデキはもちろん
大事ですが、ちゃんとユーザの声を聞いてくれる開発元としっかりした技術
サポートが必須です。ESCを開発しているMAYAという会社(EDS、旧SDRCではありません)は、技術的に良心的(ユーザの声をちゃんと聞いて向上心を持って開発しているように思われます)ですよ。

# 2002年9月13日 # No.3608 # dan #
> また、ソフトを使いこなすには、ソフト自体のコンセプトやデキはもちろん
> 大事ですが、ちゃんとユーザの声を聞いてくれる開発元としっかりした技術
> サポートが必須です。ESCを開発しているMAYAという会社(EDS、旧SDRCでは
> ありません)は、技術的に良心的(ユーザの声をちゃんと聞いて向上心を持っ
> て開発しているように思われます)ですよ。

本筋とは関係ありませんが、MAYAとEDS間に何か資本関係があるのですか?
MAYAは独立した会社だと思ってました。

# 2002年9月17日 # No.3614 # 陽 #
oasさん、金色ウサギさん、ありがとうございます。
設計者に解析内容を確認して、ベンダーさんに問い合わせてみたいと思います。

# 2002年9月17日 # No.3618 # 金色ウサギ #
> 本筋とは関係ありませんが、MAYAとEDS間に何か資本関係があるのですか?
> MAYAは独立した会社だと思ってました。

資本関係については分かりません。(^^;;
TMGやESCがI-deasをpre/postとしている他に、I-deasのTranslatorの開発をMAYAがやっています。(MAYAのHPに載ってます)
http://www.mayahtt.com/
でも、資本関係があるという話は聞いたことはありませんね。
(編集担当：Happy 2002/11/16)

<「アセンブリからFEMを作成」(2-10-2)を使ってみました>

# 2002年5月18日 # No.3108 # SHU #
私も(?)I-DEASしか使えない環境なので、駆使(苦使)してます。最近アセンブリからメッシュを作成することを覚えました。今までは、全てを結合したりアペンドしたしりてましたが、管理の面やなんやかんやでやりにくくて・・・
ヘルプが分かりにくくて自分的に苦労したけど、分かってしまえばなんてことないのですが..。だけど、I-DEASはアセンブリの構築そのものが分かり難い..(^^;
最近のI-DEASは板金であれば中立面も問題ないし、セクションメッシュを使えば結構簡単にFEMモデルが作れると感じてます。ポストは満足してません。
他のCAEソフトはどうなんでしょうか?メッシュやアセンブリFEMモデルの作成なんか気になるところです。

# 2002年5月19日 # No.3110 # O2 #
> 管理の面やなんやかんやでやりにくくて・・・

「アセンブリからFEMを作成」(2-10-2)ですね。
わたしも最近使い始めました。
なにも(アセンブリの位置関係を)考えずに部品(Parts)をモデリングし、あとでアセンブリタスクで位置関係を構築すれば済むんで、けっこう便利ですね。
いまやろうとしているのは、アセンブリ内で各部品のパラメータ(材料特性、厚み)を振ったときの固有値の値です。
「ここをこう操作すればこうなるんじゃないか」という思い通りにいかないのがI-DEASの難点!ただいまHelpと格闘中!

> 他のCAEソフトはどうなんでしょうか?
> メッシュやアセンブリFEMモデルの作成なんか気になるところです。

私の場合、ソリッドモデルの解析はSolidWorks2001-DesignSpace6、サーフェスモデル(シェル)の解析はI-DEAS9、のパターンが多いです。
DSですが、SWでわざと簡易形状(スイープメッシュができる形状)を作らせてから、六面体メッシュ!
アセンブリは自動で接触面を認識してくれるんでラクです。
シェルに関しては現在のところ簡易形状の単品にしか対応しておらず、仕方なしにI-DEASを使用。

社内には他のCAEソフトもあるのですが、使い勝手や効率等を考えるとこのパターンが比較的多いですね。
個人的には、開発中のDesignSpaceのプリ?であるAGP(Advanced Geometry Processor?)に期待してます。
DS並みの操作性の良さでANSYS並みの設定ができれば文句なし!

> 最近のI-DEASは板金であれば中立面も問題ないし、セクションメッシュを使えば
> 結構簡単にFEMモデルが作れると感じてます。

中立面の機能は、I-DEAS7の時に試してダメだこりゃ使えねぇ～と感じてから使ってなくて、解析用にサーフェスモデルをイチから作り直してます。(時間のムダですねぇ～)
SW2001の中間サーフェスもダメダメ。I-DEAS9で少しは改善されてればいいですね。

セクションメッシュ機能もあるのは知ってるけど、使ったことないです。
SWとか他のCADでモデリングしたものを読み込んだあと使えばラクだよみたいなこと書いてたので、こんどぜひ試してみたいですね。

# 2002年5月19日 # No.3113 # ハッピー #
> 私の場合、ソリッドモデルの解析はSolidWorks2001-DesignSpace6、
> サーフェスモデル(シェル)の解析はI-DEAS9、のパターンが多いです。
> DSですが、SWでわざと簡易形状(スイープメッシュができる形状)を
> 作らせてから、六面体メッシュ!
> アセンブリは自動で接触面を認識してくれるんでラク
by O2さん

DesignSpaceは4面体、6面体とも2次要素ですね。
2次要素では、等価節点力の符号が隅接点と中点で逆転するので、接触の扱いが困難な筈なんですがうまく出来ているのでしょうかネ、その辺。

# 2002年5月20日 # No.3116 # SHU #
>O2さん
> DSですが、SWでわざと簡易形状(スイープメッシュができる形状)
> を作らせてから、六面体メッシュ!
IDEAS9からスイープメッシュができる様になったと思ったのですが、使い勝手はまだまだなのでしょうか?(9はまだ使ってません)

> 中立面の機能・・・
確かに7までは使い物にならなかったけど、8からは少しは使えるようになりました。
内曲げR0のソリッドモデルには対応してません。

> セクションメッシュ機能もあるのは知ってるけど、使ったことないです。
セクションメッシュでは、(ネジ)穴を抑制する際に中心にアンカ接点をつける機能が便利かと。
(編集担当：Happy 2002/11/10)

<固有値解析でのネジ、リベットのモデル化の仕方>

# 2002年4月16日 # No.2987 # SHU #
ひさしぶりの投稿です。よろしくお願いします。I-DEASを使用しています。
過去ログにも近い内容があるので、重複しない様気をつけたいと思います。
なお括弧内はIDEASのコマンドの説明となりますが、IDEASユーザに特定しているわけではありません。

「注:ネジの締め付け力は考えないものとします。」
ネジやリベットを使用した製品のアセンブリモデル(アセンブリからFEMを作成等)で固有値・応答解析を行なう時、
1.パーツ間の結合条件
2.加振点(部)の固定条件
はどの様に設定していますか?例えば以下の様な設定が考えられると思います。
1.A:一体化する
　　B:ネジ穴を埋めて(セクションメッシュ使用)中心間をリジットやバネで接合する
2.A:固定部(ネジ部)のみを完全拘束する
　　B:固定部の全体を拘束する

私は、モデルの作り易さ等で一体化にしたりリジットにしたりしてますが、実験値との合わせ込み等の根拠があるわけではありません(^^;

ノウハウ等で教えられない事もあると思いますが、何かヒントでも頂ければ幸いです。
それではよろしくお願い致します。

# 2002年4月16日 # No.2988 # チャーリー #
ネジの質量が問題とならなければ、Bが一般的かと思います。
馬車の車輪のような骨組み、滑り等が問題なければ、A
その他、もし対象本体に対して質量程度のモデルでしたら、質点のみを与える。
> 2.A:固定部(ネジ部)のみを完全拘束する
> 　　B:固定部の全体を拘束する
A、ネジ部のみ完全拘束
最近は、IDEASは扱っていないので、セクションMESHってなんだ?
って言う状態でのレスであるところと、
SHUさんの解析対象の意図を汲み取っているつもりですが、
的外れでしたらすみません。

# 2002年4月16日 # No.2998 # SHU #
返答ありがとうございます。対象物は各種筐体やアンテナ等を考えてましたが、他の対象物の意見も聞いてみたい所です...。
>セクションメッシュ
サーフェスにセクション(断面)を作成した後、セクションに対してメッシュを作成する機能です。穴を除去して中心にノードを作ってくれたり、複数のサーフェスを一つのセクションにする機能等があります。
(編集担当：Happy 2002/11/10)

<Solidの応力評価>

# 2002年1月7日 # No.2496 # SHU #
某所に問い合わせたのですが的を得た回答をもらうことができなかったので、(主に)
IDEASユーザの皆様にアドバイスをいただきたく投稿致します。特定のCADに対しての質問で恐縮しております...。

-条件-
・ソリッドモデルとする。
・ミーゼス応力値を見る。
・結果表示は「要素表示」とする。
・要素は平均化しない。
・四面体2次メッシュ
(・実験前の検討段階)

IDEASでは結果出力の際に"Post Processing"と"Visualizer"がありますが、皆様はどちらを使って検討しているのでしょうか。"Post Processing"と"Visualizer"では
設定によっては結果が異なるため、実際の現場ではどちらで評価しているかと気になっています。

"Post Processing"の結果は、各要素内の節点上の最大値を表示しているようですが。

参考例
・50x10x3の板(鉄)にソリッドメッシュ(四面体2次)を作成。123要素。
・10x3の面を完全拘束、反対側の10x3の面に面内力1kgfをかける。
　(エッジ長10mmに荷重をかける。50x10の面に垂直。)
この時、最大応力は3.18kgf/mm^2(Post Processing)となりました。

# 2002年1月8日 # No.2500 # よし☆彡 #
こんにちわ!　[CAE実用大事典]で”平均化”で検索すると同じような質問がでると思います。試されてはいかがですか?

# 2002年1月8日 # No.2501 # SHU #
時間があったので全てを読んでみました。何だか頭が....。周りにFEMについて知ってる人が誰もいないので、これらのインターネットと本が強い味方です。

結局は、結果表示法を理解するのが一番かと。
そこで”コンターのロジックについて”
を中心に読んでみて、ある程度の雰囲気はつかめた...と言うのが現状です。まだ理解不足の所が多いため、質問するのも気がひけてしまいました(汗)とりあえず一歩は踏み出せた感じです。ありがとうございました。

# 2002年1月8日 # No.2508 # よし☆彡 #
物体の挙動を予測するときに、状態量の停留や最小であるはずで、その最も安定状態を求める方法が幾つかあるわけです。
通常の関数であれば、微分でもすれば良いのですが、状態関数の関数なので変分します。これがいわゆる変分原理と呼ばれる物です。変分原理を使えば、剛性方程式や運動方程式さえ得ることが出来ます。
　この変分原理で一般に使われるのがポテンシャルエネルギーの最小化です。ただしシェルは違うこともありますが、、、。このときに変位の場を仮定し近似的な釣り合い条件を求めるわけです。この事により応力場の整合(適合性)が取れなくなり、仕方なく節点応力の平均化する必要が出てきます。ですから、節点応力は基本的に平均化した物が近いわけです。しかしここで注意しなければならないのが平均化作業で値が大きく変わることは離散化が不十分という指標になることです。バネのように応力と変位が完全に適合すればみなさんも悩まないんでしょうがね～(笑)
　

# 2002年1月11日 # No.2555 # えぽばく #
横槍を入れるようで申し訳ありませんが,教えていただきたいのですが,
”応力場の整合(適合性)”というのはどういうことでしょうか?
また,それがとれないとなぜ平均化をする必要があるのでしょうか?
よろしくお願い致します.

僕は,節点応力は,積分点の応力を形状関数を使って外挿しているものと
思ってましたがCAE大事典をみるといろいろあるものですね.

# 2002年1月11日 # No.2558 # よし☆彡 #
こんにちわっ!えぼくぼさん。私が元気なうちは質問大歓迎です。
たぶん剛性マトリックスを組み立てる世界の中で話されてますが、剛性マトリックスをつくると言うこと自体が変位の式を組み立てていると言うことです。つまり、ひずみエネルギーを最小化する事は変位の整合を取っていることで、変分法のひとつのマトリックス変位法なのです。
2つの要素から外挿してきた応力値は節点で食い違ってませんか?これは応力の辻褄が合ってないと言う証拠なのです。

　すこし注意していただきたいのですが、適合性と言う言葉はいろいろなところで使われます。FEMの世界で出てくることは、要素の設計の時で、適合性と完全性を満足しなければなりません。このときの適合性は隣り合う要素辺の連続性の事を表し、Cxx級とかで表されます。似てますがこここで言っていることは前者の変位法について整合が取れてないと言うことを言ってました。この説明で良かったですか?

# 2002年1月12日 # No.2575 # えぽばく #
よし☆彡さん,回答ありがとうございました.

どうやら僕が思い違いしていました.
変位法(機械系なもので変位法しか知らないんです実は・・・)
では節点変位の要素境界での連続性は満足されますが,
応力の連続性は満足されませんよね.そのことが”応力場の整合(適合性)が取れない”
ということだったんですね.
だから,ひとつの節点を共有している各要素から計算された節点の応力値が違うため
値を平均するんですね.まちがっているでしょうか?

そう考えると,やはり節点での応力の精度というものが信じられないのですが,
現場ではその辺りはどう解釈されているのでしょうか.
積分点応力を採用するのか,それとも節点の応力をそれなりに解釈するのか・・・
気になるところですね.

# 2002年1月14日 # No.2585 # よし☆彡 #
私も同感です。ひずみエネルギーの精度というと変な感じがしますから離散化の誤差と言うことにして、精度が信じられないからそれを正しく表す経験のある技術者、または初心者でも正しい解が得られる手法が必要とされてるのでしょう。ちなみにメッシュを細かくすると理論的に必ず理論解になるとは限りませんが(誤差論という分野)、少なくとも実務者のレベルでは使えるという解を得ることは間違いありませんよね。
(編集担当：Happy 2002/03/10)

＜I-DEASでAbaqusの応力解析結果を表示したら．．．＞

# 2001年7月15日 # よはん #
I-deasとABAQUSを使って解析を行っているのですがI-deasに解析結果を読み込んでポスト処理を行うと出力値にバラツキがあります。
具体的に言うと応力値に変化があります。 I-deas側で節点情報を要素に振り分ける時に平均化を行っていたり,平均化を行わないにしても要素境界や要素等によって結果が変わります。皆さんのところではどんな設定で評価を行っていますか？また平均化をしない設定の違いを教えていただけませんか？

# 2001年7月17日 # burning #
出力値にバラツキがあるという意味がちょっとあいまいなので、ここでは、ABAQUSの .dat に出力される値と、I-DEAS上で表示される値が違うという意味で書きます。
I-DEASでABAQUSの結果を見ているということは、.filファイルを使っていますね。.filファイルの出力のデフォルトは、要素の積分点での値だったと思います。（詳細はマニュアル見てくださいね ^_^;）
I-DEASのトランスレータは、.filファイルのこの値を節点に外挿していたか、あるいはそのまま節点の値として使っているかです。
（今家なので、どちらだったかよく覚えていません。^_^;;）
したがって、そのままだと値が変わるのは仕方ないですね。
*EL FILEに節点での応力値を出力するのオプションがありますので、使ってみてください。かなり近い値になると思います。

> I-deas側で節点情報を要素に振り分ける時に平均化を行って
> いたり、平均化を行わないにしても要素境界や要素等によって
> 結果が変わります。皆さんのところではどんな設定で

I-DEASでは、見た目SHELL要素は一種類ですが、ABAQUS側では同じ四辺形SHELLでも、S4R,S4R5,S4RFなど複数のシェル要素が選択できます。それぞれ要素の定式化が異なりますから、結果も微妙に異なります。それをI-DEASに取り込んだらますます変わります。(>_
(編集担当：Happy 2001/12/16)

＜IDEASで固有モードをアニメーション表示する方法＞

# 2001年4月23日 # つりきち #
現在、プリポストにI-DEAS、ゾルバーにNASTRANを使用し解析を行っています。
固有値解析で得られたモード図（アニメーション表示）をI-DEASを使わずに見たいのですが何か良いビュアー（又はツール）を知りませんか？
例えば、結果データをVRMLに変換してくれるツールがあればI-DEASが使えない人でもVRMLビュアーで見たい方向から見れるようにしたいのですが。。。

# 2001年4月24日 # ごんた #
visualizerからprintで、ファイルタイプを指定すればできるはずです。1回だけやってみたことがあります。
条件等は見えなくなりますが、Visualizerから可能です。
ただ、注意として表面だけの結果を書き出さないと非常に重くなります。
MS7からVisualizerのパネルの一番右下が「自由面」になっているか確認してください。もう1つ下になると、ソリッドデータとして結果を書き出します。
ちなみに3DデータのみをVRML形式で書き出すには、別ライセンスが必要だったはずです。解析結果のVRMLの書き出しはライセンス不要なんですけどね・・・。

# 2001年4月24日 # つりきち #
私が使用しているMS6でもVRMLで出力することが出来ました。
ただ、使用しているマシンがSunのせいかVisualizerのアニメーション機能が使えません。
これはムービーファイルの出力と同じく、SGIマシンでなければ出来ないのでしょうか？もし仮にアニメーションが出来たとしてもアニメーションするVRMLの出力は出来ないのでしょうか？

# 2001年4月24日 # ごんた #
PostProcessingのアニメーションは利用できますか？
私は、MS7を利用していますが、画面上でのアニメーションできます。
ですが、アニメーションの書き出しはSGIしか出来なかったはずです。
(編集担当：Happy 2001/12/16)

＜I-DEASのSectionメッシュ機能＞

# 2000年11月9日 # yonezou #
>Ｎ4Ｗですが、次期バージョンでは、
>いくつかのサーフェスをつなぎ合わせてメッシュを
>作成できる機能が追加されるようです、

私が使用しているIDEASには、上記のような機能(断面メッシュと呼ぶ)が既に付いてます。
確かに、微小なエッジやサーフェスがある場合には、威力を発揮します。
次期バージョンIDEAS8では、この機能がかなり強化されてます。
ただ、本来の(？)目的は、設計用の3Dモデルと解析用のモデルを1元化するための機能で(私が思っているだけかも)、代理店曰く「設計用3D形状に断面メッシュを使って、極力ソリッド要素で解析すべき」とのことですが、シェルやビームを使いなれているためか、代理店の言う事には、やや疑問を感じます。
どなたか3D設計されている方で、ここら辺の事情についてアドバイス頂けるとうれしいです。設計用3Dモデルと解析用形状モデルの1元化は、実際に可能なのでしょうか。

# 2000年11月9日 # imada #
＞いくつかのサーフェスをつなぎ合わせてメッシュを
＞作成できる機能が追加されるようです、

これって、微小なサーフェスやエッジをマージするような機能ですか？
イメージがわかないのですが、具体的にどういうケースの時に便利なのですか？
ほんとは連続面なのに、微小パッチができてしまっている時とか？

# 2000年11月9日 # w82 #
「断面メッシュ」はSectionMeshで、この場合Sectionは領域、区分と言った意味合いでしょう。シ゛オメトリテ゛ータの上に複数のサーフェスを跨いだSectionを被せる事が出来、このSection上にメッシュを作成します。

# 2000年11月9日 # Ysan #
これは単純に説明するとつなぎ合わせたサーフェスを一つのサーフェスとしてあつかいメッシュを張る機能ですこのとき、一つになったサーフェス内のカーブは無視されます。
同様の機能が、ＣＡＴＩＡのメッシャーにもあります。
あまり粗いメッシュをきるとジオメトリに対して形状が大きく変わってしまう（ボケたメッシュになってしまう）可能性があるので注意が必要かもしれません、

# 2000年11月11日 # SHU #
Section Meshを使うと．．
・履歴に影響を与えずに，穴/円柱の中心部にアンカーを作って穴/円柱を抑制することが可能
・履歴やサーフェスが壊れていて一発でソリッドメッシュの作成できないモデルに対して，Sectionを作成することでソリッドメッシュの作成が可能
になります．携帯電話等細かいモデルに対して，それなりの威力を発揮します．
I-DEAS8では，Sectionの編集機能が強化されていて，より使い安くなっている
．．．様な感じをうけました．

しかし，（操作方法が間違っているかもしれませんが）履歴のないモデルの穴を抑制することはできませんでした．また，履歴があってもおそらく複雑なモデルに対しての穴の抑制はできないような気がしています．
(編集担当：Happy 2001/12/16)

＜IDEASにおける相当塑性歪みの出力方法＞

# 2000年7月12日 # 三四郎 #
I-DEASにより非線形静解析(熱弾塑性解析)を行っております。
I-DEASの応答の出力から相当塑性ひずみε^-Pを導く方法を教えて頂けませんでしょうか？
例えばミーゼスの降伏条件で応答を見る場合，応力分布はミーゼス相当応力分布ですが，この場合の塑性ひずみ(PLASTIC STRAIN)が，ミーゼス相当塑性ひずみ=ε^-Pなんですか？
それからまだ，材料の各降伏条件の降伏曲面をしっかりと理解できておりません。
各硬化則について初心者に分かりやすく図と一緒に解説している文献等御存知でしたら，教えて頂けないでしょうか？

# 2000年7月14日 # ハッピー #
ＩＤＥＡＳは良く知りませんが「PLASTIC STRAIN」と名付けられたスカラー値であれば恐らくそれが相当塑性歪みです。

# 2000年7月14日 # 三四郎 #
ところでNASTRANやABAQUS等では各強度理論の相当応力や相当塑性ひずみを主応力成分から外部サブルーチン等で算出することが一般的なんですか？
I-DEASではポストプロセッシングで結果のデータコンポーネントの種類を選択するだけで，各強度理論に基く相当応力，ひずみが得られるようです。

# 2000年7月14日 # よし☆彡 #
I-DEASもそうですが、節点での成分応力を算出するまでがソルハ゛ーの仕事で主応力,相当応力を算出するのがポストでは無いでしょうか？
　とはいえ主応力,相当応力は単独ソルハ゛ーは算出しますので、ここら辺は曖昧かもね！
I-deasの計算結果をユニハ゛ーサルファイルとして、中を見ると納得できるかもよ！
(編集担当：Happy 2001/12/16)

＜I-DEASにおけるボルト締結構造のモデル化について＞

# 2000年6月13日 # じゅん #
I-DEASでのアッセンブリ線形静解析についてですが、接触面の定義はどのようにすれば良いのでしょうか？
ちなみに、現在の状態は
1部品、5ボリュームです。
初めは5部品、5ボリュームだったモデルを、「モデリング→構築→追加」で、1部品、5ボリュームにしました。
材料も各々異なります。

# 2000年6月14日 # SHU #
2部品以上の組み合わせの線形静解析（これをアセンブリ解析と言うのでしょうか？）を行う際，その二つの部品の接合部分をどのように設定すれば，より良い結果が得られるのでしょうか．
パラメータが多すぎて，私には文字だけでうまくい説明することができないので，
条件：2パート．ソリッド．二部品は，ねじ止め．
とします．
－－－－－－－－－－－－－
ねじ穴・ばか穴の設定
　穴をあける
　ボリューム分けを行う
－－－－－－－－－－－－－
ねじ穴・ばか穴・ねじ部の接合設定
・2つの部品に隙間を作ったモデル
　例：ねじ穴・ばか穴ともボリューム分けの場合
　　　各穴の中心のみをリジットでつなぐ　＋　接触セット設定（部品間距離ゼロ）
　　　各穴の中心と穴径をリジットでつなぐ　+　接触セット設定（部品間距離ゼロ）
・2つの部品を，隙間をあけずにひとつにまとめる．
　⇒2つのパートがねじ等で接合されているものは，ひとつの塊と仮定して解析を行う．
　例1：ねじがあるべき部分はボリューム分けを行い，材料を指定する．
　例2：ねじは気にせず，ひとつの塊とする
以上例をあげてみたのですが，分かっていただけたでしょうか.....？
実験と解析の合わせこみを行っていないので，どういったやり方が（最も）適正なのかが分かりません．
つまり，上司に「この方法が妥当なんだ！」と自信を持って説明することができないのです...

# 2000年6月14日 # par5 #
ネジでなくボルトなのですが、
1)座面を作成しておく
2)ボルトはビームで作る
3)ネジ穴とボルトはネジ穴表面とボルト先端の2個所をRigidで止める
4)ボルト頭と座面をRigidでとめる。
5)軸力がわかっていれば熱解析をおこなって、軸力が発生するような熱歪みをあたえる。
(ボルトのみ冷やす)
6)接触はしたがって二つの部品面間だけになる。
でIdeas解析しています。

# 2000年6月14日 # SHU #
> 1)座面を作成しておく
座面とは，ワッシャのことですか？
> 5)軸力がわかっていれば熱解析をおこなって......
この部分を，もう少し詳しく教えてもらえませんでしょうか．
> 6)接触はしたがって二つの部品面間だけになる。
これは，部品間は接触セットを作成しているということですか．もしその場合，モデル内ではどの程度の距離をあけていますか．

# 2000年6月15日 # par5 #
>座面とは，ワッシャのことですか？
ワッシャの当たる面です。
>この部分を，もう少し詳しく教えてもらえませんでしょうか．
IdeasはLinearStaticで熱応力解析ができるので、ボルトに軸力を与えたいときはモデル全体を室温にしてボルトのみ冷却します。
このとき、手計算した熱歪みでは解析後のつりあいと合わないので数回温度をかえて解析しています。
>これは，部品間は接触セットを作成しているということですか．もし
>その場合，モデル内ではどの程度の距離をあけていますか．
実物の隙間となるべく合わせますが、普通0～0.1にしています。

# 2000年6月16日 # ハッピー #
>このとき、手計算した熱歪みでは解析後のつりあいと合わないので数回温度
>をかえて解析しています。
by_par5さん

ボルトの初期締め付け力を与える時の常用テクと思いますが、線形計算だと普通は1回目の計算で得られた軸力と与えたい軸力の比で2回目の冷却温度を設定すればそれでＯＫだと思いますが？非線型性がある問題ですか？

>ねじ穴・ばか穴・ねじ部の接合設定
>・2つの部品に隙間を作ったモデル
>・2つの部品を，隙間をあけずにひとつにまとめる．
>　⇒2つのパートがねじ等で接合されているものは，ひとつの塊と仮定して解析を行う．
by_SHUさん
問題が飲み込めないんですが、
・力のかかり方はどういうものですか？
　板の上に棒を置いて、上からネジで締め付けたとして、この棒を水平面内で回転させるような力ですか？（上から見て時計の針が回るような）
　それとも棒の端を持って引き上げるような（くぎ抜きのような）力ですか？
・ネジで2つのボディを締め上げているんですか？
　軽く締め込まずに途中で止めてますか？
　締め上げているとすれば隙間は無いですよね
・ネジは一本ですか？2本以上ですか？
　締め上げていてもネジが一本だと、締め付け力が弱いとリンクになって回転してしまいます。2本以上あれば回転はしない。

仮に、力の方向が面内の回転でネジが2本以上あり、かつ十分な締め付け力があれば一体とみても差し支えないケースが多いでしょうね。ネジが1本だけで締め付け力が弱けりゃ回転してしまうでしょうから、合わせ面の摩擦を考慮したアッシー解析かも一方、引き上げるような荷重であれば、2ボディとした接触解析の出番が多くなって、ネジの締め付け力、ねじの伸びを考慮する必要があるかも。
まぁ何を見たいかにも依ると思いますが。

# 2000年6月16日 # SHU #
>par5さん
「熱ひずみ」の件についてもう少し教えてください．

「ボルトの軸力を，それに相当する熱ひずみ（熱応力？）に置き換えられる様な温度を設定して，LinearStaticで解析を行う」と理解したのですが，これであってますか？
具体的な作業としては，
ε＝α*⊿T
ε：熱ひずみ　α：（ここではボルト材の）熱膨張係数
⊿T：上昇温度（例　室温：30℃－ボルトの温度：10℃）
として，熱ひずみの計算を行う．

次に実際のモデルで解析を行う．境界条件では，先ほどの温度（室温：30℃－ボルトの温度：10℃）を設定する．
その解析結果から得られるボルトの部分の応力と，軸力が等しくなるように温度を変更する
．．．と言う事でしょうか．

しかし，この作業では手計算する意味がないので，間違っている様な気がします．．．
この部分の手順を，教えていただけないでしょうか．もしかして，前準備として手計算か解析で，何かパラメータを求めて，それをビーム要素で作成したボルトの材料（物理）特性の何かのパラメータに代入するのでしょうか？

# 2000年6月16日 # par5 #
>しかし，この作業では手計算する意味がないので，間違っている様な気がします．．．
手計算とは、SHUさんの書かれているように、
F(軸力)=A*E*α*⊿T
A(断面積),E(ヤング率)
で計算しています。
手計算する理由はある程度近い温度差で始めないと、接触が入って非線型なので(ハッピーさんへの回答、IdeasはなぜかLinearStaticに接触があります)
釣り合いをもとめる解析回数がふえるからです。

# 2000年6月19日 # par5 #
（ABAQUSでは）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。しかし残念ながら、Ideasには直接入れる機能はなさそうです。

# 2000年6月21日 # par5 #
Ideasで行うにはハッピーさんの案のようにボルトの中間にノードを作成して最初にこの2点に軸力分の荷重を与えて変位をもとめ、次にMPCでこの変位分拘束すれば良さそうな気がします。

# 2000年6月21日 # ハッピー #
ところでIDEASでの実現方法ですが、
>作成して最初にこの2点に軸力分の荷重を与えて変位をもとめ、次にMPC
>でこの変位分拘束すれば良さそうな気がします。
by_par5さん
具体的には、まず予備解析として、前に書いたモデル化でＦ0で互いに逆方向に引っ張り、
>ボルトを梁でモデル化し、梁を適当な
>ところで分断しておきます。ボルトの要素を、ａ1－ａ2、ｂ2－ｂ1とし、ａ1、ｂ1
>が座面の節点、ａ2、ｂ2が分断された節点です。最初の締め付けステップで、ａ2に
>右方向、ｂ2に左方向に締め付け力Ｆ0を加えます。するとボルトは分断された両側
>とも伸び、締め付けられた板は縮みます。

この時のa2とb2の相対変位をΔｕ0とします。
次いで、本解析では、
>ａ2とｂ2の相対変位を表す仮想的な点ｃを用意し、
Ｕc＝Ｕa－ＵbよりＵb＝Ｕa－ＵcというＭＰＣを定義（ＵbがSlave）し、その上で、点ｃに対し強制変位として予備解析で得られたΔＵ0を与えればＯＫ
ですね。ここで、Ｕcを左辺（slave側）から右辺（master側）に移項するのは、slave点には強制変位を与えられないから。あと、ｃ点にはよし☆彡さんのアイデアを頂いてダミーのマスをひっつけましょうか
(編集担当：Happy 2001/12/16)