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<Marc平面応力解析に於ける板厚表示>
# 2003年6月18日 # No.5407 # rikou #
例えば、接触解析で力を加えると物体は変形します。
ここで板厚方向の変形を表示したいのです。
jobのコマンドのjob resultsのthicknessのところにチェックを入れてもまったく数字が変わりませんでした。
板厚方向の変形を表示するにはどのようなことをすればいいのでしょうか。
現在、平面応力要素(要素番号3)で2Dで解析しています。
# 2003年6月18日 # No.5411 # ハッピー #
??2次元問題では当然、XY面内の変形&応力分布しか得られません。
板厚方向(Z方向)で表示したいとは、どういう意味??
++
++
========
========
========
Y
|
|__X
# 2003年6月18日 # No.5413 # MarcUser #
> jobのコマンドのjob resultsのthicknessのところにチェックを入れても
> まったく数字が変わりませんでした。
> 板厚方向の変形を表示するにはどのようなことをすればいいのでしょうか。
> 現在、平面応力要素(要素番号3)で2Dで解析しています。
確かMarcを使用しているのでしたよね.
平面応力解析ですから,z方向応力がゼロという仮定で計算されますので,z方向ひずみは非ゼロとなり,おっしゃるように板厚方向のひずみが生じます.
ところが,Marcの場合はひずみテンソルを出力してもstrain component 33 はゼロのままです.バグというよりもこうゆう仕様のようです.
応力場ではσ33=0で正しいわけですから,σ11とσ22からε33を計算する
しかないですね.
ユーザーサブルーチンを使えばできると思います.
ちなみに「jobのコマンドのjob resultsのthickness」はシェル要素を使用したときのthicknessの事です.この場合は関係ありません.
# 2003年6月19日 # No.5417 # ハッピー #
> z方向ひずみは非ゼロとなり,おっしゃるように板厚方向
by MarcUserさん
「板厚方向の変形の分布」は、
「板厚方向の変形=Uz」の分布でなく
「板厚方向の」変形の分布でもなく
「板厚方向の歪み=εzの分布ということですね。
Subjectから推測するべきでした。済みません。
Mentatは、解析結果の物理量を演算して得られる新たな量をコンター表示できるのでしょうか?
今の問題だと、σxとσyからεzの式を定義すれば良いと思うんですが。
さらに元の板厚tを使って、変形後の板厚分布も表示できそうな気がします。
# 2003年6月19日 # No.5419 # MarcUser #
> > z方向ひずみは非ゼロとなり,おっしゃるように板厚方向
> by MarcUserさん
>
> 「板厚方向の変形の分布」は、
> 「板厚方向の変形=Uz」の分布でなく
> 「板厚方向の」変形の分布でもなく
> 「板厚方向の歪み=εzの分布ということですね。
フォローして頂きありがとうございます.
多分そうゆう質問だと思います.
質問者フォローしてください.(笑)
> Mentatは、解析結果の物理量を演算して得られる新たな量をコンター表示できるのでしょうか?
ざっとみたところそうゆう機能はなさそうですね.
簡便な方法として次のような方法で出力してみてください.
PostResultでmean normal stressを出力しておく.
mean normal stressは
σm=(σx+σy+σz)/3
ですが,今の場合,平面応力ですから,σz=0で
σm=(σx+σy)/3
となります.ちなみに平面応力でのεzは
εz= -E/ν(σx+σy)
ですので,σmの分布に
εz= -3Eσm/ν
となり,σmの分布に-3E/νをかけたものが,肉厚方向ひずみεzになります.
ちなみに以上は線形弾性範囲のお話です.塑性域まで変形が進んでいる場合は塑性変形の体積一定条件などを利用しなければなりません.こうなると,やはりユーザサブルーチンplotvあたりを使用する必要があると思います.
# 2003年6月19日 # No.5420 # rikou #
MarcUserさん、ハッピーさん。
ご回答ありがとうございます。ちょっと言葉足らずみたいでした。
混乱させて申し訳ありません。
板厚の表示についてですが、ひずみとできれば変位の方も表示できればなと思っていました。
どうやら変位のほうは無理っぽいようですが。
できればコンター図で分布を表示させたいと思っていたので、plotvを使わないといけないんですかね。
大変そうですが、がんばってみます。
また、なにかありましたらよろしくお願いします。ありがとうございました。
# 2003年6月19日 # No.5421 # 親方 #
はじめまして rikouさん
> できればコンター図で分布を表示させたいと思っていたので、plotvを使わないといけないんですかね。
ここ http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.marc.com/Support/Technical_Support/subroutine_gallery.cfm
にある、pthick.fがいけそうではないかと思いますが…
中身を完全に読んでません(読めない(T_T))ので無責任な言い方で申し訳ありません。
# 2003年6月19日 # No.5424 # ハッピー #
> ここ http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.marc.com/Support/Technical_Support/subroutine_gallery.cfm
> にある、pthick.fがいけそうではないかと思いますが…
by 親方さん
こんなページがあるんですね、有り難うございます。
紹介いただいたpthick.fは、今回の目的とは違うように思います。
例えば壷(つぼ)を軸対称でモデル化した場合の、各要素の平均肉厚(板厚でなく)を求めるルーチンと見ました。
Marcは軸対称では、横軸Z、縦軸Rですから下記で、要素=、要素&、要素*、要素+、要素#の肉厚(RZ面内の)を求めるのかと思います。
==****+++++#####
==****++++
==***
&&
&&
&&
R
|
|__Z
想像ですが、ブロー成形(ガラス瓶やPETボトル)の解析を行なう場合、成形の進行に伴って各部の肉厚がどんどん薄くなっていきます(要素が細くなる)ので、その変化をWatchするのではないでしょうか?
許容値以下の薄さにならないか(破れる!)をチェックするのかも。
>板厚の表示についてですが、ひずみとできれば変位の方も表示できれ
>ばなと思っていました。
>どうやら変位のほうは無理っぽいようですが。
rikouさん、Z方向の変位は「無理っぽい」のでなく、「無理」です。
2次元の意味、平面応力の意味を良く考えましょう。
# 2003年6月19日 # No.5425 # MarcUser #
すいません.式間違えました.
Eとνが逆さになってました.
訂正です.
簡便な方法として次のような方法で出力してみてください.
PostResultでmean normal stressを出力しておく.
mean normal stressは
σm=(σx+σy+σz)/3
ですが,今の場合,平面応力ですから,σz=0で
σm=(σx+σy)/3
となります.ちなみに平面応力でのεzは
εz= -ν(σx+σy)/E
ですので,
εz= -3νσm/E
となり,σmの分布に-3ν/Eをかけたものが,
肉厚方向ひずみεzになります.
どうもすいません.
# 2003年6月23日 # No.5448 # ハッピー #
紹介頂いたユーザーサブルーチンは、肉厚方向に一層でなくても対応できますね。
>ここ http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.marc.com/Support/Technical_Support/subroutine_gallery.cfm
>にある、pthick.fがいけそうではないかと思いますが…
また、メッシュは単純なマップトメッシュが対象のようなので、
下記の要素==、要素&&の部分は無理です。申し訳ありません。
>==****+++++#####
>==****++++
>==***
>&&
>&&
(編集担当：Happy 2003/10/18)
<解析結果(変形)をCADに渡したい>
# 2003年6月6日 # No.5329 # とし #
Nastran等で解析した結果はPatran等のポストプロセッサで表示できますが,それを3次元CADに取り込むことを考えています.
解析結果のモデルをSTLやIGESの形で出力するようなソフトはあるでしょうか?
ない場合,Nastranの出力データの形式を知らないのですが,それを読んでSTLに出力するのは大変なことなのでしょうか?
# 2003年6月6日 # No.5331 # チャーリー #
こんにちは、
座標と要素の連携があればできます。できればバイナリーではなく
ASCIIで出力するとSTLでしたら、案外簡単にできます。
できれば、CADの吐出すデータ(簡単なもの)をasciiで参照してみるとわかると思いますよ。^^
もひとつquadでしたら半分にきる処理が必要となりますです。
またtetraなどのsolid要素でしたら表皮のものだけを
抽出しなければいけませんのでそれなりに苦労しそうです。
でもPatranだったらなんか出力i/fがありそな気がしないでもないです。
IGESは、直線データ群を作らなければいけないので、容量も結構大きくなるかも。
おそらくmesh iges機能はほとんどないと思います。
# 2003年6月6日 # No.5332 # oas #
チャーリーさんの仰る通りデータによっては苦労するかもしれません。
> おそらくmesh iges機能はほとんどないと思います。
HyperMeshですと、三角形、四角形要素群をIGESに書き出せたり、要素群からNURBSサーフェスを作成することも出来ます(もちろんそれをIGESに書き出すことも可能)。CAD←→CAEと双方向やりとりをする場合にはぜひとも欲しい機能だと思いますが、他のプリポストはどうなのでしょうね。
# 2003年6月6日 # No.5333 # saito #
> Nastran等で解析した結果はPatran等のポストプロセッサで表示
> できますが,それを3次元CADに取り込むことを考えています.
> 解析結果のモデルをSTLやIGESの形で出力するようなソフトはある
> でしょうか?
そもそも解析結果をCADに取り込むというのはどういうことでしょう?
応力などの特性値を表示する機能など,もともとCADにはないはずですし,変形後の形状をCADデータにしたいというのであれば,節点の座標値を,それぞれ変形量を加えた数値に変換する処理は自作する必要があるのではないでしょうか?
それとは別に,節点,要素データをSTLに変換する機能のあるソフトを
探す必要があると思います。
# 2003年6月6日 # No.5335 # oas #
私は、としさんの質問では「STL,IGES」とありますので、変形後のメッシュ形状のことかと思い書き込みしました。
> 変形後の形状をCADデータにしたいというのであれば,節点の
> 座標値を,それぞれ変形量を加えた数値に変換する処理は自作する
> 必要があるのではないでしょうか?
私は、多くのポスト処理ソフトはこの手の機能を持っていると思い込んでおりますが、少なくとも私が知っている二つのソフト(I-DEAS、HyperMesh)は本機能はあります。
とは言っても、節点座標値にdisplacementを足し合わせるだけですので、自作の場合も大掛かりな処理にはならないかと思います。
# 2003年6月6日 # No.5336 # チャーリー #
> 私は、としさんの質問では「STL,IGES」とありますので、変形後の
> メッシュ形状のことかと思い書き込みしました。
by oasさん
形状最適化したあとなんかの形状がCADなんか取り込みたくなりますよね。^^
>> 変形後の形状をCADデータにしたいというのであれば,節点の
>> 座標値を,それぞれ変形量を加えた
>> 数値に変換する処理は自作する必要があるのではないでしょうか?
by saitoさん
> 私は、多くのポスト処理ソフトはこの手の機能を持っていると思い
> 込んでおりますが、少なくとも私が知っている二つのソフト
> (I-DEAS、HyperMesh)は本機能はあります。
> とは言っても、節点座標値にdisplacementを足し合わせるだけです
> ので、自作の場合も大掛かりな処理にはならないかと思います。
私もHMユーザーなのですが、機能があったのを見逃していました。(笑
ありがとうございます。きっとPatranにもあると睨んでいるのですが、、、
CAEエンジニアたるものせめてSTLぐらいは、変換する技術はもっておいてもいいかなと思う今日このごろ(余
# 2003年6月6日 # No.5338 # ハッピー #
> Nastran等で解析した結果はPatran等のポストプロセッサで表示
> できますが,それを3次元CADに取り込むことを考えています.
> 解析結果のモデルをSTLやIGESの形で出力するようなソフトはある
> でしょうか?
by としさん
ソリッドメッシュの表面を抽出してSTLに変換するソフトは自作してます。
STLのフォーマットはチャーリーさん書かれたように単純至極です。
表面を抽出するロジックは、少し工夫が要りますが、いろいろと使い道がありますよ。
この座標に変位を足せば、変形結果のSTLは簡単にできます。
変形した別部材と干渉しないように設計するような場合に、こういう変形後の形状をCADに取り込めば良いかもしれませんね。あと変形した部品を集めてアッセンブルして干渉チェックをするとか。
(編集担当：Happy 2003/10/18)