検証ケース - 静構造解析
引張り荷重が加わる、円形穴付き長方形プレート
問題文: 円形穴付き長方形プレートは一方の端面で固定されており、反対側の面に引張り圧力荷重が加えられています。穴の円柱サーフェスにおける X 方向の最大垂直応力を求めます。
出典:
J. E. Shigley, Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill, 1st Edition, 1986, Table A-23, Figure A-23-1, pg. 673
材料特性 | 幾何特性 | 荷重 |
|---|---|---|
ヤング率 E = 1000 Pa ポアソン比 ν = 0.0 | 長さ = 15 m 幅 = 5 m 厚み = 1 m 穴の半径 = 0.5 m | 圧力 = -100 Pa |
結果の比較 - 「シミュレーションの精度」スライダーがデフォルト位置
結果 | ターゲット | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|---|
X 方向の最大垂直応力 (Pa) | 312.5 | 313.272 | 319 | 312.5 | 0 |
結果の比較 - 「シミュレーションの精度」スライダーが最大位置
結果 | ターゲット | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|---|
X 方向の最大垂直応力 (Pa) | 312.5 | 313.272 | 319.34 | 325.82 | 4.26 |
Creo Ansys Simulation の結果の比較
(穴サーフェス上の面サイズが 0.15 m であり、曲率および近接サイズ関数の方法を使用した、デフォルトのメッシュ解像度)
結果 | ターゲット | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|
X 方向の最大垂直応力 (Pa) | 312.5 | 324 | 323.74 | 3.60 |
軸張力が加わる段付きシャフト
問題文: 小さい方の 2 次元断面に 1000 psi の軸方向荷重が加わる段付きシャフトについて考え、以下に示す段部分のフィレット半径に基づいて応力集中を計算します。
出典: Roark's Formulas for Stress and Strain, Warren C. Young and Richard G. Budynas, 2002
材料特性 | 幾何特性 | 荷重 |
|---|---|---|
ヤング率 E = 2.9008e7 psi ポアソン比 ν = 0.3 | D = 8 in h = 3 in r = 1 in | 圧力 = -1000 psi |
結果の比較 - 「シミュレーションの精度」スライダーがデフォルト位置
結果 | ターゲット | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|---|
Y 方向の最大垂直応力 (psi) | 1376 | 1422.63 | 1490 | 1479.57 | 7.53 |
Ansys Discovery Refine と Creo Ansys Simulation の結果の比較 (最大メッシュ解像度)
結果 | ターゲット | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|
Y 方向の最大垂直応力 (psi) | 1376 | 1380 | 1415.48 | 2.87 |
ソリッドバーの引き伸ばし
問題文: 2 次元断面が正方形で長さが L のテーパしたアルミニウム合金製バーが天井からつり下げられています。このバーの自由端に軸方向荷重 F が加えられています。このバーにおける軸方向の最大たわみと中間長さ (Y = L/2) における軸方向応力を求めます。
出典: C. O. Harris, Introduction to Stress Analysis, The Macmillan Co., New York, NY, 1959,pg. 237, problem 4
材料特性 | 幾何特性 | 荷重 |
|---|---|---|
ヤング率 E = 10.4e6 psi ポアソン比 ν = 0.3 | L = 10 in d = 2 in | F = 10000 lbf |
結果の比較 - 「シミュレーションの精度」スライダーがデフォルト位置。
結果 | ターゲット | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|---|
Y 方向の変形 (in) | 0.0048077 | 0.0048156 | 0.00481 | 0.00481 | 0.05 |
L/2 における垂直応力 (psi) | 4444 | 4439.45 | 4438.16 | 4410.53 | 0.75 |
Ansys Discovery Refine と Creo Ansys Simulation の結果の比較 (デフォルトメッシュ)
結果 | ターゲット | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|
Y 方向の変形 (in) | 0.0048077 | 0.0048262 | 0.0048262 | 0.38 |
L/2 における垂直応力 (psi) | 4444 | 4424.4 | 4425.29 | 0.42 |
一様な圧力が加わる円形プレート
問題文: エッジが固定された、一様分布圧力荷重が加わる円形プレートについて考えます。プレートの中心における最大たわみを求めます。
出典: R. J. Roark, W. C. Young,Formulas for Stress and Strain, McGraw-Hill Book Co., Inc.,New York, NY, 1975, Table 24.
材料特性 | 幾何特性 | 荷重 |
|---|---|---|
ヤング率 E = 30e6 psi ポアソン比 ν = 0.3 | 直径 = 30 in 厚み = 0.25 in | P = 3 psi |
結果 - 「シミュレーションの精度」スライダーがデフォルト位置
結果の比較 - 「シミュレーションの精度」スライダーが最大位置 (RTX4000 グラフィックカード)
結果 | ターゲット | Creo Simulate | Ansys Discovery Explore | Creo Simulation Live | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|---|
プレートの中心におけるたわみ (in) | 0.0553 | 0.0549 | 0.0552 | 0.0551 | 0.31 |
Creo Ansys Simulation の結果の比較 (最大メッシュ解像度)
結果 | ターゲット | Ansys Discovery Refine | Creo Ansys Simulation | 誤差 (パーセント) |
|---|---|---|---|---|
プレートの中心におけるたわみ (in) | 0.0553 | 0.0551 | 0.0550 | 0.47 |