<応力方向について>
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#　2002年8月2日 #No.3424 #temma
以前も投稿させていただきました、temmaと申します。
前回は丁寧なレス有難うございました。
またまた、質問させていただきたいことがあります。

現在、平面歪みモデルで積層材の熱応力解析を行っています。
その際、主応力方向を確認しているのですが、
熱収縮させたときには、Z方向を向いており、
膨張させたときにはxy平面方向を向いております。
私自身の認識としては熱の収縮、膨張の違いで応力方向が
変化しないと思っていましたが、、、
これは、どういった理由でこのようになっている可能性があるのでしょうか?
大変漠然とした質問で申し訳ないのですが、教えたいただけないでしょうか?
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#　2002年8月3日 #No.3427 # ハッピー
> 熱収縮させたときには、Z方向を向いており、
> 膨張させたときにはxy平面方向を向いております。
by temmaさん

平面歪みですから、板厚方向も応力成分があって、応力は3D状態。
ですから、主応力はσ1、σ2、σ3の3方向のベクトルが表示されるのでは?
勿論、ベクトル長さが相対的に短いと判別できない場合もあります。
そういう場合は、σ1、σ2、σ3それぞれのコンターを描いて確認することもあります。
ひょっとして、プラスとマイナスで矢印の色が変えてあって見落とすとか....
あと、膨張の場合と収縮の場合で、温度変化の絶対値は一緒ですか?

>> GEOMOD、SYSTAN、SUPERBのCAEトリオだったような気がします。
>当時はSDRCしかなかったって事ですね。
>私もCAEDS　Ver.2　からお世話になりました。
by　imadaさん

「私の記憶が正しければ...」ですが、CAEという言葉を使い始めたのが米SDRC社で
具現化されたソフトがI-DEAS(GEOMOD+SUPERB+SYSTAN)。
このI-DEASをIBMがOEM販売したのがCAEDS(これで「ケイズ」と読む)。
違ってたら、指摘下さい。
そのSDRC社は、UGSに吸収され、さらにUGSごとEDSに吸収されてしまいましたね。
CAEの大本山が、CAEとはおよそ関係がなかった会社の一事業部になったのは少し寂しいような。
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#　2002年8月3日 #No.3428 #imada
> 熱収縮させたときには、Z方向を向いており、
> 膨張させたときにはxy平面方向を向いております。
> 私自身の認識としては熱の収縮、膨張の違いで応力方向が
> 変化しないと思っていましたが、、、

まさかとは思いますが。
両方とも最大主応力を見ていませんか?
最大、最小主応力そそれぞれチェックされてますよね。
念のため。。。
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#　2002年8月3日 #No.3429 #temma
ハッピーさん、imadaさん
ご返答有難うございます。

じつは、両方とも最大主応力で見ていました。
ということは、膨張時には最大主応力で、
収縮時には最小主応力で
結果を確認する必要があるわけですか?
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#　2002年8月3日 #No.3430 # ハッピー
> ということは、膨張時には最大主応力で、
> 収縮時には最小主応力で
> 結果を確認する必要があるわけですか?
by temmaさん

それは目的によります。
「引っ張り応力による破断」を評価するのでしたら、最大主応力で良いでしょう。
でも、応力分布を把握するためでしたら(結果の妥当性の評価には必須)、最大・最小
とも確認する必要があります。
変形が拘束されてる場合、一般に収縮時が引っ張りで膨張時は圧縮ですから、それぞれ
最大主応力、最小主応力が大きくなるでしょうが、これは拘束条件、温度分布によって
いろいろですから、一概に「収縮時、膨張時はどうだ」とは言えません。
お使いのソフトは、σ1、σ2、σ3の3ベクトルを同時に表示できないんですか?
ソフト名は?

あと、平面歪みの仮定は妥当ですか?　厚み方向の歪みをゼロと極端な仮定するので、
時として、常識外れの応力が生じたりします。
平面応力や一般化平面歪みの方が実際に近いと言うことはありませんか?
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#　2002年8月3日 #No.3431 # imada
> ということは、膨張時には最大主応力で、
> 収縮時には最小主応力で
> 結果を確認する必要があるわけですか?

ではなくて、引張応力場で見ていたときの最大主応力の最大値は
荷重方向が反転したときは、圧縮応力場となり最小主応力の
最小値になることになります。(線形の場合)
(応力場がどうなっているかはハッピーさんがおっしゃられる
とおり解析条件次第ですね・・)

面倒ですが、応力の6成分で見直してみるとわかりやすいと思いますよ。
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#2002年8月3日# No.3432 # temma #
色々と勉強不足で申し訳ないです。
アドバイスを頂きました通り、応力の6成分を
見直そうと思います。ちなみに、patranをポストに
使用していますが、σ1、σ2、σ3の3ベクトルを同時に表示は
できないですよね?
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# 2002年8月3日 #No.3433 #imada
> 使用していますが、σ1、σ2、σ3の3ベクトルを同時に表示は
> できないですよね?

もうひとつ、「膨張」「収縮」でそれぞれ最大主応力
と最小主応力のコンター図を出力し、ならべてまじまじ
と見比べると何かわかるかもしれません。
3つの主応力をベクトル表示できる機能は是非とも欲しい
所ですが、意外と実装しているポストは少ないですね。
PATRANはよく知りませんが大御所だからあってもよさそう
ですが・・・。
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#2002年8月4日 #No.3434 # よし☆彡
> > 使用していますが、σ1、σ2、σ3の3ベクトルを同時に表示は
> > できないですよね?

多分,選択してるものがQUICK　PLOT?になってる
のではないかなぁ
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#2002年8月4日 #No.3437 #ハッピー
> ちなみに、patranをポストに使用していますが、
> σ1、σ2、σ3の3ベクトルを同時に表示はできないですよね?
by temmaさん

さすがに自宅にPatranはありませんが、できませんでしたっけ?
立方体を3本の矢印(外向きないし内向き)で貫いた表示が要素中心で表示できたような。
Ansysは立方体なしだったかな?
あとFemap(N4W)は、日本ユーザーのニーズ大合唱に応えて、手順は面倒ですが
同時表示可能です。

#主応力ベクトルは力の流れがよく分かるので薦めたいです。
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(編集担当：チャーリー 2002/11/23)