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FEMにおける分布荷重と等価節点荷重

2009/12/01 14:09

私の業務は,溶接継手の変形・強度評価です.
この度新たに,「FEMを用いた溶接継手の強度評価」を任されたのですが,モデルの境界条件を定義する際に,ある疑問が生じたので,ご質問させていただきます.

<質問>

3次元溶接継手モデルの端部(面)に外荷重を与えて変形解析を行う場合,荷重を与え方としては以下の二つの方法があると思います.

1) モデル端部に存在する要素の面に「分布荷重(応力[MPa])」として与える

2) モデル端部の節点に,1)で与える分布荷重と等しい「等価節点荷重(力[N])」として与える

今,どちらの方法で荷重を与えるかで悩んでいます.
使用する解析ソルバは,MSC.Marc2005r3です.


計算者(私)の立場としては,荷重面の面積やメッシュ分割を考慮しなくて良いという点で,1)の方が楽です.一方,等価節点荷重を与える2)の場合は,メッシュ分割によって各節点の荷重は異なるし,共有節点の有る無しの考慮もあり,一手間かかってしまいます.

今回,特に「建築」の立場からのご意見を伺いたいのですが(もちろん他分野からのご意見も大歓迎です),

モデルの面に荷重を与える場合は

1) 要素面に分布荷重として応力を与えるか,
2) 節点に等価節点荷重として力を与えるのか,

どちらが一般的でしょうか?

見識をお持ちの方は,アドバイス頂ければ幸いです.

回答 (1件中 1~1件目)

2009/12/02 11:00
回答No.1

どちらでも結局は同じことだと思うので、使いやすい方で行ったら良いと思います。
FEMにおいて、全ての荷重は節点荷重として扱うため、プログラムの機能を利用して分布荷重を設定しても、それをプログラムが等価節点荷重に変換するからです。

お礼

>tsumosk 様

ご回答ありがとうございます.

>どちらでも結局は同じことだと思うので、使いやすい方で行ったら良いと思います。

おっしゃる通りなので,そうしたいなと考えています.
ですが,数年前に『CATIA講習会』で変形解析を習った際,「荷重の定義としては,『節点荷重』を与える方法が一般的だ」と聞きまして,現在のCAE分野でもそうなのかな?と疑問に思ったので,このような質問をさせていただきました.

2009/12/02 12:20

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