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FEMにおける分布荷重と等価節点荷重
2023/10/16 17:35
- FEMを用いた溶接継手の強度評価において、3次元溶接継手モデルの端部に荷重を与える方法について悩んでいます。
- 荷重を与える方法として、要素面に分布荷重(応力[MPa])を与える方法と、節点に等価節点荷重(力[N])を与える方法があります。
- 計算者の立場では、要素面に荷重を与える方法の方が簡単ですが、節点に等価節点荷重を与える方法はメッシュの分割や共有節点の考慮が必要です。
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)
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。
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お礼
2009/12/02 12:20
>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.