1)ネジ・ボルトをモデル化しないと駄目な事が多い  2)条件設定が難しい  | 使いこなさない、使えるCAEのブログ

1)ネジ・ボルトをモデル化しないと駄目な事が多い  2)条件設定が難しい 

構造解析は 1)モデル化と 2)条件設定 2つが厄介です
ビスは、強く締めると相手が樹脂だとバキっと行ってしまいます
締付具合により、性能特性は随分変化。酷い場合ビリビリ異音発生。果てに壊れたり。
引張りがかかる=非常に悪いです。せん断もですが。バキッと行きやすいです。
車のタイヤのボルトはせん断イメ-ジ。ホイ-ルナット数は4本5本。馬力で差異発生?車重?

エンジンは、締める順番で特性変わる話を聞きます。引張荷重がかかるボルトは要注意。
引張荷重がかかるボルトを、後からきつく締めても、微妙に隙間が生じて解消しない等
締付具合等、細かい要因も組込まないと、合う解析にならない事が多いです。
エンジンコンロッドのネジボルト省略×は、有名な知られた話だったような…。
ボルトに引張荷重発生=普通は設計ミス。場合により仕方なし。トンネル事故もありましたが
市販ソフトは、一発ボルト作成機能とか、持っているものもありますが、Calculixは、
そこまでのモデル化&計算例は、殆どなく、簡略モデルばかり。が、やってる人を発見。

絵使っていいですか? Suyonoさんに問合わせ、許可貰ったんですが、
垂直に立つ断面Tの板は、(削りで作成でなく溶接構造)水平板との接合部は、R付きと予想
上図は、引張りイメージ。圧縮荷重受ける状況なら安定的で、極端にはボルトなしでOKだったり。
グニャっと変形まで行かない場合でも、モデルは現実に忠実でないと×な事が多く、注意。

 
https://syont.wordpress.com/2015/08/31/perilaku-kontak-pada-endplate-tee-sections/
ボルトが引っ張られる状況では、かなり緻密なモデルが必須な筈。熱機器は、膨張差異で
パ-ツの合せ目ずれたり、静解析でも結構判ります。きつく締上げない設計だったり…
コストダウン毎度ピ-ヒャラ煩いが、合せ目は拘りの高コスト設計。手付けないのが前職。
耐久強度と熱の事情で、特殊なメッキ鋼板利用。金かけ過ぎ・やり過ぎじゃないの?みたいな

この手のモデル化を、コツコツ丁寧にやってくと、実際との合致度が高くなる事が多いです。
東北震災時、2つ並んだ建築物の、間のボルトか何か接合部設計ミスで、地震で壊れる事故発生
建築士が訴えられる裁判が、最近結審してた思いますが。壊れるのは接合部=何かと厄介です

モデル化=難ですが、想定条件はもっと難かも。後で発覚では打撃大
短所認識不十分なまま合理化コストダウン⇒失敗&事故は定番  短所は優先して知る必要

知る例で、水道機器は、随分厳しい耐圧試験があります。1.75メガパスカル。
あり得ない高圧に耐える、超頑丈さがないと壊れるいう。
新幹線は、トラックと激突しても大丈夫な設計でないと、北米に輸出できない話。
高架走って、衝突想定不要 ⇒ 高速軽量省エネ広々5列シ-ト事故想定条件が緩い
そのコンセプトを理解して貰えない? 脱線転覆なら、どんなに頑丈でも×な筈。
設計は、地震等の災害や事故想定で決定され、どこまで想定するか、そこが難しい点です。
耐震関係は、想定が上に引上げられ、古い建物はアウト。車も新車ほど安全規格は上。

最適化も、テンション高い解析技術者多いですが、仮定想定に対する結果に過ぎず。
想定通り荷重かかる事は、現実になくで。 例えば…
垂直荷重に対し最適化した机を、重量物乗せてズルズル床引きずったら、壊れますからね。
実際の設計は、落下したり叩いたり衝突したり、突発時の想定で決定でして、厄介です。
構造解析で(簡単に)ベスト設計出来る! 思われてたりしますが 簡単でないいう。
1)モデル化と 2)条件設定  2つは分野次第で様々でして、教科書に書いてなく注意。

力学等の基礎を勉強すれば出来るようになる。 多い意見ですが、少し勘違いに近いかも。
妥当なモデルや(線引き判定含む)条件は、力学や連続体理論は、あまり関係しない気がします
衝撃等が関わると、寿命理論も応用難。 激突や衝突は、構造計算の範疇を超えていますが、
設計は、そんな類が多いいう。


接合部等の細かい部分はモデル化しない、簡略志向も強いですが、細部を簡略化した場合、
現物と、剛性や特性が異なるものを計算する事になり、お勧め的ではないいう。
圧縮なら合致&引張りなら合わず、みたいに合致度は、状況次第になる筈。
簡略化可能か×か、詳細モデルでの解観察で大体判明。上絵のような引張りケ-スは簡略化×。
無理な簡略一般化に注意。別の計算は、簡略で行けたのに、アレッ? そんな事態に注意。
細部の重要性は構造計算における基本&重要事項。しかっし、教科書は
細部モデル化法も細部の重要さも書いてなく、非現実的簡略モデルの羅列で注意。

大規模計算が簡略モデルいう事も多く。『小規模で緻密なモデルの方が良いんじゃない?』
疑って見なきゃ行けないデ-タ増殖。 CAEに限りませんが、駄目なものは見切りも必要。
努力&勉強嫌い&怠け者=見切り上手な傾向 真面目人が見切り下手 教科書に書く必要
見切って、打開すべく非常識的独創の実践が進化に不可欠。それも教科書に書く必要あり
褒めながら見切る、京都の独特の見切り処世術は有名。比べ播州は、全然駄目で…

見切りも必要 粘りはもっと必要だったりしますが、百年やっても駄目なものは駄目で…
結合箇所や条件設定が難しく超難儀=構造計算。ですが、簡単に考える専門家が多いです。

CAEのみならず引張試験等、実験も理想想定過ぎて理論応用難=メカ分野。現実との差異に注意
『実験(想定)でまぁまぁでも、市場で実際使われどうか?』 そこが読みずらい=メカ分野の特徴
エレキや材料系も、実験は実験でしかない厄介話は多いです。解析は解析でしかない点に同じ。


偏微分やテンソルも注意。一番上絵のように、非連続モデル化丁寧に実施⇒現実との合致度UP
その大事な部分が書籍に余り出てなく注意