使いこなさない、使えるCAEのブログ -59ページ目

勉強で果たして克服可能か?

流体も構造も厄介ですが、モデル化は、構造解析の方が難儀な事が多い思います
構造計算の多くは 勉強しても そうは良い解析はできない 
私は思っており…  現に私の周囲はそうなっています
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単品挙動でOKだったり そんな分野は出来るのですが 現実の構造解析は
パーツとパーツの接合部等 問題になる事が多いです、そして…

●モデル化・諸設定がややこし過ぎる   根本的に 工数・時間が足らない 
●妥協して、粗悪メッシュ 疑義あるモデルを 利用せざるを得ない
●重要箇所 性能左右する箇所を、簡略化せざるを得ない 


そんな状況に陥りがち 
その場合の解消策は、勉強よりも…  上記状況に陥らない、
(妥協せずに済む)モデル化や条件設定を行なう、
仕組作りに尽きます

学んでもうまく行かない それが構造CAE

大規模な構造解析を行なうと、下記問題が顕著になりがちです


1)幾何偏微分がメッシュ依存  (細かくても精度UPしない)
2)不連続性          (構造解析では、対象の多くは 連続体でない)
3)点の集合いう解析モデル矛盾 (点荷重 や 点拘束 はありえない)


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理論を学び、良い解析モデルが構築できて、妥当な条件設定ができる人 
あるいは それが可能なケースは 僅かです
メッシュ依存問題等、 理論を学んでも理解できない人が多い
理論を理解しても、解析では妥協したモデルを使わざるを得ない(テトラの罠にも注意)
剛体 点拘束など (現実的に見える)現実にありえない想定を、実施せざるを得ない

結局、簡単問題以外は、うまく行かないいう


モデル&諸設定に対し 解を得るのは簡単で 
設計事項=入力  性能に拘わる事柄=出力 となる
速い・安い・堅実・高精度 そんなものを作って、皆で共有活用すれば、有利です


流体 磁場 構造  3つの中で理論を学び、良い解析ができるのは 磁場解析のみ 
それ以外は微妙で、活用に至る十分条件に遠く、注意が必要です

拘束箇所の応力は メッシュ細かい ⇒ 発散 っぽい様子

長い角材の片側は、 面をすべて、UX=UY=UZ=0 としています
もう片側は、先端下辺に、荷重1を与えています 節点荷重 F=1/一辺の節点数

垂直方向の変位を、塗り分けた図 UY=-0.019 一定のようです
変位表示が、有効数値2桁 もう少し桁数が欲しいところ 
変形&塗分境界は、ほぼ一致
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下図は、拘束箇所の最大応力 メッシュが細かいと、どんどん大きくなりそうです
(短手方向)一辺のメッシュ数 10 20 40 60 (70)に対し
最大応力SX(長手方向成分)  77.8 111.8 141.0 163.0 (172.5)


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実機で ネジ等 拘束(的)箇所が破損する=よくあります
条件設定が、完全拘束の場合 拘束箇所応力は 参照してはいけないようです

実際には UX=0 といった、完全拘束はなく、注意が必要です (完全な直角や平面もなし)
完全なる拘束=起こりえません 教科書に そう書いておいて欲しいですが

構造解析は、メッシュや条件設定に、かなり注意が必要
条件設定とメッシュ依存が 万年解消しない厄介問題