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解析タイプ:
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静解析
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モデルタイプ:
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2D 軸対称
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比較対象:
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NASTRAN No. V2411
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参考文献:
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• P.E. Grafton and D.R. Strome, "Analysis of Axisymmetrical Shells by the Direct Stiffness Method," AIAA Journal, 1(10): 2342-2347.
• J.W. Jones and H.H. Fong, "Evaluation of NASTRAN," Structural Mechanics Software Series, Vol. IV (N. Perrone and W. Pilkey, eds.), 1982.
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説明:
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軸対称にモデル化された片持ち円柱の荷重が加わった端における半径方向のたわみを求めます。
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 注記 要素 B は任意ですが、荷重が加えられている端付近の結果の精度を上げて計算時間を短縮するため、ここでは使用されています。 |
要素のタイプ: | 2D シェル (2) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 6 半径: 5 厚み: 0.01 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 点 C に適用: FX = 1 分布: N/A 空間的変化: N/A | |
理論値 | MSC/NASTRAN | Structure | 差 (%) | |
荷重あたりの半径方向たわみ | 2.8769e-3 | 2.8715e-3 | 2.8725e-3 | 0.15% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.5 % | 最大次数: 7 | 方程式の数: 33 | ||
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 2D 軸対称 |
比較対象: | ANSYS No. 15 |
参考文献: | Timoshenko, S. Strength of Materials, Part II, Advanced Theory and Problems.第 3 版NY:D. Van Nostrand Co., Inc. 1956, pp.96, 97, and 103. |
説明: | 軸対称にモデル化されたフラット円形プレートに、さまざまなエッジ拘束条件およびサーフェス荷重が適用されています。各ケースにおける最大応力を求めます。 |
要素のタイプ: | 2D シェル (1) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 半径: 40 厚み: 1 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 場所 | 自由度 |
クランプ | 点 B に適用: | すべての自由度を固定 |
単純 | 点 B に適用: | X 方向と Y 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
クランプ | エッジ AB に適用: FY = 6 | 単位面積あたり | 一様 |
単純 | エッジ AB に適用: FY = 1.5 | 単位面積あたり | 一様 |
理論値 | ANSYS | Structure | 差 (%) | |
最大応力 (m=max_prin_mag、a=clamped) | 7200 | 7152 | 7200 | 0.0% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.0 % | 最大次数: 5 | 方程式の数: 15 | ||
最大応力 (m=max_prin_mag、a=simple) | 2970 | 2989 | 29701 | 0.0% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.0 % | 最大次数: 5 | 方程式の数: 16 | ||
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 2D 平面応力 |
比較対象: | NASTRAN No. V2408A |
参考文献: | Singer, Ferdinand L. Strength of Materials.Harper & Row, 1962, Art. 52, p. 133. |
説明: | 平面内せん断荷重が加わった片持ちプレートの固定された端における曲げ応力を求めます。 |
要素のタイプ: | 2D 応力 (1) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 3 高さ: 0.6 厚み: 0.1 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1.07e7 | ポアソン比: 0 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | エッジ AB に適用: X 方向と Y 方向の直線移動を固定 | |
荷重: | エッジ CD に適用: FY = -200 分布: 単位長さあたり 空間的変化: 一様 | |
理論上の結果はビームの基本理論に基づいています。Structure では、拘束条件が適用されているコーナーにおける特異応力を取り込むことで、実際の物理構造がモデル化されます。ポアソン比をゼロに設定すると、モデルがその基本形式に還元されます。 | ||
理論値 | MSC/NASTRAN | Structure | 差 (%) | |
節点 A における曲げ応力 (m=max_stress_xx) | 6.0e4 | 5.5190e4 | 6.0121e4 | 0.20% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.0 % | 最大次数: 4 | 方程式の数: 22 | ||
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 2D 平面歪み |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | 対称にモデル化されたウォールの厚い円柱に単位内圧が加わっています。2 つのほとんど圧縮できない材料の内側半径における半径方向の変位を求めます。 |
要素のタイプ: | 2D ソリッド (1) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 外側半径: 9.0 内側半径: 3.0 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1000 | ポアソン比: • 0.49 (ケース 1) • 0.499 (ケース 2) |
拘束条件 (UCS): | エッジ AB と CD に適用: R 方向の直線移動以外のすべての自由度を固定 | |
荷重: | エッジ AD に適用: 圧力荷重 = 1 分布: N/A 空間的変化: 一様 | |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
内側半径における半径方向変位 (ケース 1) (m=rad_disp) | 5.0399e-3 | 5.0394e-3 | <0.01% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 1 % | 最大次数: 6 | 方程式の数: 38 | |
内側半径における半径方向変位 (ケース 2) (m=rad_disp) | 5.0602e-3 | 5.0553e-3 | 0.09% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 1.0 % | 最大次数: 6 | 方程式の数: 38 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 2D 軸対称 |
比較対象: | NASTRAN No. V2410 |
参考文献: | Crandall S.H., Dahl N.C. , and Larnder T.J. An Introduction to the Mechanics of Solids.第 2 版 NY:McGraw-Hill Book Co., 1972, pp.293-297. |
説明: | 半径 r = 6.5" および r = 11.5" における応力を求めます。ウォールの厚い円柱が軸対称にモデル化され、内圧が加わっています。 |
要素のタイプ: | 2D ソリッド (3) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 内側半径: 6 高さ: 8 厚み: 6 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 (UCS): | エッジ AD と BC に適用: Y 方向の直線移動と Z 軸を中心とした回転を固定 | |
荷重: | エッジ AB に適用: 圧力荷重 = 10 分布: 単位面積あたり 空間的変化: 一様 | |
理論値 | MSC/NASTRAN | Structure | 差 (%) | ||
@ r = 6.5 | 半径方向応力 (m=r6_5_radial) | -8.03 | -8.05 | -7.9720 | 0.72% |
円周方向応力 (m=r6_5_hoop) | 14.69 | 14.73 | 14.69 | 0.0% | |
@ r = 11.5 | 半径方向応力 (m=r11_5_radial) | -0.30 | -0.30 | -2.6636e-1 | 0.0% |
円周方向応力 (m=r11_5_hoop) | 6.96 | 6.96 | 6.96 | 0.0% | |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.25 % | 最大次数: 4 | 方程式の数: 54 | |||
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | NASTRAN No. V2405 |
参考文献: | Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain.NY:McGraw-Hill Book Co., 1982, p. 96. |
説明: | 片持ちビームの自由端に荷重が加わっています。自由端におけるたわみと固定端における曲げ応力を求めます。 |
要素のタイプ: | ビーム (1) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 30 | |
ビーム特性: | 面積: 0.310 IYY: 0.0241 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.5 | J: 0.0631 IZZ: 0.0390 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.375 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1.0e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 点 B に適用: FY=100 分布: N/A 空間的変化: N/A | |
理論値 | MSC/NASTRAN | Structure | 差 (%) | |
先端におけるたわみ (m=max_disp_y) | 2.3077 | 2.3077 | 2.3094 | 0.073% |
固定端における曲げ応力 (m=max_beam_bending) | 38461 | 38461 | 38461 | 0.0% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.0 % | 最大次数: 4 | 方程式の数: 24 | ||
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | ANSYS No. 2 |
参考文献: | Timoshenko, S. Strength of Materials, Part I, Elementary Theory and Problems.第 3 版NY:D. Van Nostrand Co., Inc., 1955, p. 98, Problem 4. |
説明: | 下図のように支持された標準 30" WF ビームのオーバーハングに一様に荷重が加わっています。ビームの中央における最大曲げ応力と最大たわみを求めます。 |
要素のタイプ: | ビーム (4) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 480 | |
ビーム特性: | 面積: 50.65 IYY: 1 せん断 FY: 0.8333 CY: 15 | J: 7893 IZZ: 7892 せん断 FZ: 0.8333 CZ: 15 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
点 B に適用: 点 D に適用: | Y 軸を中心とした回転と Z 軸を中心とした回転以外のすべての自由度を固定 Y 方向の直線移動と Z 方向の直線移動を固定 |
荷重 | 位置/マグニチュード | 分布 | 空間的変化 |
エッジ AB に適用: FY = 833.33 エッジ DE に適用: FY = 833.33 | 単位長さあたり 単位長さあたり | 一様 一様 |
理論値 | ANSYS | Structure | 差 (%) | |
中央における最大曲げ応力 (m=max_beam_bending) | 11400 | 11404 | 11403.91 | 0.03% |
中央における最大たわみ (m=disp_center) | 0.182 | 0.182 | 0.182 | 0.0% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.0 % | 最大次数: 4 | 方程式の数: 96 | ||
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | 平行四辺形要素を使用してモデル化されている直線片持ちビームの自由端に、以下に示す 4 種類の単位荷重が加わっています。 • 引張り荷重 • 平面内せん断荷重 • 平面外せん断荷重 • ねじれ荷重 各ケースにおける先端部の荷重方向への変位を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (3) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 6 幅: 0.2 厚み: 0.1 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | エッジ AD に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
引張り荷重 | エッジ BC に適用: FX = 1 | 全荷重 | 一様 |
平面内荷重 | エッジ BC に適用: FY = 1 | 全荷重 | 一様 |
平面外荷重 | エッジ BC に適用: FZ = 1 | 全荷重 | 一様 |
ねじれ荷重 | 点 E に適用: MX = 1 | 全荷重 | N/A |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
先端部の荷重方向への変位 (l=extension, m=max_disp_x) | 3e-5 | 2.998e-5 | 0.06% |
先端部の荷重方向への変位 (l=in_plane, m=max_disp_y) | 0.1081 | 0.1078 | 0.27% |
先端部の荷重方向への変位 (l=out_plane, m=max_disp_z) | 0.4321 | 0.4309 | 0.27% |
先端部の荷重方向への変位 (l=twist, m=max_rot_x) | 0.03408 1 | 0.03424 | 0.46% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.9 % | 最大次数: 6 | 方程式の数: 396 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | 台形要素を使用してモデル化されている直線片持ちビームの自由端に、以下に示す 4 種類の単位荷重が加わっています。 • 引張り荷重 • 平面内せん断荷重 • 平面外せん断荷重 • ねじれ 各ケースにおける先端部の荷重方向への変位を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (3) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 6 幅: 0.2 厚み: 0.1 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | エッジ AD に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
引張り荷重 | エッジ BC に適用: FX = 1 | 全荷重 | 一様 |
平面内荷重 | エッジ BC に適用: FY = 1 | 全荷重 | 一様 |
平面外荷重 | エッジ BC に適用: FZ = 1 | 全荷重 | 一様 |
ねじれ荷重 | 点 E に適用: MX = 1 | 全荷重 | N/A |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
先端部の荷重方向への変位 (l=extension、m=max_disp_x) | 3e-5 | 2.998e-5 | 0.08% |
先端部の荷重方向への変位 (l=in_plane、m=max_disp_y) | 0.1081 | 0.1079 | 0.32% |
先端部の荷重方向への変位 (l=out_plane、m=max_disp_z) | 0.4321 | .4311 | 0.23% |
先端部の荷重方向への変位 (l=twist、m=max_rot_x) | 0.03408 1 | 0.03381 | 0.79% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.7 % | 最大次数: 6 | 方程式の数: 906 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | 90  の円弧の形状をしたカーブビームは、一方の端が固定され、もう一方の端は解放されています。このビームの自由端に平面内荷重と平面外荷重を加えた場合の、先端部の荷重方向への変位を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (2) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 外側半径: 4.32 内側半径: 4.12 厚み: 0.1 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1e7 | ポアソン比: 0.25 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | エッジ AD に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
平面内荷重 | エッジ BC に適用: FY = 1 | 全荷重 | 一様 |
平面外荷重 | エッジ BC に適用: FZ = 1 | 全荷重 | 一様 |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
先端部の荷重方向への変位 (l=in_plane、m=tip_disp_y) | 0.08734 | 0.08833 | 1.13% |
先端部の荷重方向への変位 (l=out_plane、m=tip_disp_z) | 0.5022 | 0.50057 | 0.32% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.3 % | 最大次数: 6 | 方程式の数: 234 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | フラットプレートが 4 つのエッジすべてで単純支持されています。対称性を利用してプレートの 1/4 モデルが作成されています。このプレートには、一様な圧力荷重と中心への点荷重の 2 種類の荷重が加わっています。プレートの中央における変位を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (2) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 5 幅: 1 厚み: 0.0001 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1.7472e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
エッジ AD と CD に適用: エッジ AB に適用: エッジ BC に適用: | X 方向の直線移動、Y 方向の直線移動、Z 方向の直線移動を固定 Y 方向の直線移動、X 軸を中心とした回転、Z 軸を中心とした回転を固定 X 方向の直線移動、Y 軸を中心とした回転、Z 軸を中心とした回転を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
圧力荷重 | すべてのシェルに適用: 圧力 = 1e4 | 単位面積あたりの全荷重 | 一様 |
点荷重 | B に適用: FZ = 1e4 | N/A | N/A |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
中心における変位 (l=pressure、m=disp_z_cen) | –12.97 | –12.97 | 0.0% |
中心における変位 (l=point、m=disp_z_cen) | 16.96 | 16.81 | 0.88% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.8 % | 最大次数: 9 | 方程式の数: 438 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | 4 本のエッジがクランプされた長方形プレートの 1/4 モデルが対称性を利用して作成されています。このプレートには、一様な圧力荷重と中心への点荷重の 2 種類の荷重が加わっています。プレートの中央における変位を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (2) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 5 幅: 1 厚み: 0.0001 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1.7472e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
エッジ AD と DC に適用: エッジ AB に適用: エッジ BC に適用: | すべての自由度を固定 Y 方向の直線移動、X 軸を中心とした回転、Z 軸を中心とした回転を固定 X 方向の直線移動、Y 軸を中心とした回転、Z 軸を中心とした回転を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
圧力荷重 | すべてのシェルに適用: 圧力 = 1e4 | 単位面積あたり | 一様 |
点荷重 | B に適用: FZ = 1e4 | N/A | N/A |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
中心における変位 (l=pressure、m=measure1) | –2.56 | –2.604 | 1.71% |
中心における変位 (l=point、m=measure1) | 7.23 | 7.168 | 0.85% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 1.3 % | 最大次数: 9 | 方程式の数: 625 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | 赤道上に 90 間隔で荷重方向が交互に逆となる点荷重が加わった、開いた半球の 1/4 モデルが対称性を利用して作成されています。任意の荷重点における半径方向の変位を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (4) | |
単位: | IPS | |
寸法: (1/4 モデルを使用) | 半径: 10 円弧範囲: 90o 厚み: 0.04 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 6.825e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
カーブ AC に適用: カーブ GE に適用: 点 D に適用: | P 方向の直線移動、R 軸を中心とした回転、T 軸を中心とした回転を固定 P 方向の直線移動、R 軸を中心とした回転、T 軸を中心とした回転を固定 T 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化 |
点 C に適用: FR = 1 E に適用: FR = 1 | N/A N/A | N/A N/A |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
荷重あたりの半径方向の変位 (m=disp_rad) | –0.0924 | –0.0933 | 0.97% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.6 % | 最大次数: 9 | 方程式の数: 1965 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | 90 ねじれた片持ちビームの自由端に、平面内荷重と平面外荷重が加わっています。各ケースにおける先端部の荷重方向への変位を求めます。 |
要素のタイプ: | ソリッド (2) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 12 幅: 1.1 厚み: 0.32 ねじれの角度: 90o (固定端から自由端まで) | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 29e6 | ポアソン比: 0.22 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 根元のサーフェスに適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
平面内荷重 | 自由端サーフェスに適用: FY = 1 | 全荷重 | 一様 |
平面外荷重 | 自由端サーフェスに適用: FZ = 1 | 全荷重 | 一様 |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
先端部の荷重方向への変位 (l=in_plane、m=disp_tip_y1) | 0.005424 | 0.005428 | 0.73% |
先端部の荷重方向への変位 (l=out_of_plane、m=disp_tip_z1) | 0.001754 | 0.001760 | 0.342% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.8 % | 最大次数: 5 | 方程式の数: 590 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | MacNealHarder 精度テスト |
参考文献: | MacNeal, R.H., and Harder, R.L. "A Proposed Standard Set of Problems to Test Finite Element Accuracy." Finite Elements in Analysis and Design I. Elsevier Science Publishers, 1985. |
説明: | Scordelis-Lo 屋根は対称性を利用してモデル化されたアーチ構造の屋根であり、一様に荷重が加わっています。(屋根全体の) 直線の側の中心点における垂直方向の変位を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (1) | |
単位: | IPS | |
寸法: (1/4 モデルを使用) | 長さ: 25 半径: 25 円弧範囲: 40o 厚み: 0.25 | |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 4.32e8 | ポアソン比: 0 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
(UCS) (UCS) (UCS) | カーブ AB に適用: カーブ AD に適用: カーブ CD に適用: | Z 方向の直線移動、R 軸を中心とした回転、T 軸を中心とした回転を固定 T 方向の直線移動、Z 軸を中心とした回転、R 軸を中心とした回転を固定 R 方向の直線移動と T 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布: | 空間的変化: |
面 ABCD に適用: FZ = 90 | 単位面積あたり | 一様 |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
点 B における垂直方向の変位 (m=disp_z_mid) | –0.3024 | –0.3008 | 0.53% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.2 % | 最大次数: 7 | 方程式の数: 148 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 2D 軸対称 |
参考文献: | NAFEMS, LSB1, No. IC 39 |
説明: | 軸対称の円柱と半球からなる容器に一様な内圧が加わっています。外側サーフェス上の点 D における円周方向応力を求めます。 |
要素のタイプ: | 2D シェル (4) | |
単位: | MKS | |
寸法: | 半径: 1 厚み: 0.025 | |
材料特性: | 質量密度: 0.007 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 210000 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
拘束 1 | 点 A に適用: 点 E に適用: | X 方向の直線移動と Z 軸を中心とした回転を固定 Y 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | ||
荷重 1 | すべての 2D シェル要素に適用: 内圧 = 1 | ||
理論値 | Structure1 | 差 (%) | |
外側サーフェス上の Szz | 38.5 | 38.62 | 0.3% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.8 % | 最大次数: 7 | 方程式の数: 72 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 平面応力 |
参考文献: | NAFEMS, LSB1, No. IC 2 |
説明: | テーパー付き薄膜でグローバル X 方向に一様な加速度が生じています。点 B における直接応力 Sxx を求めます。 |
要素のタイプ: | 2D 応力 (2) | |
単位: | MKS | |
寸法: | 厚み: 0.1 | |
材料特性: | 質量密度: 0.007 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 210000 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 場所 | 自由度 |
拘束 1 | カーブ AB、BC に適用: 点 B に適用: | X 方向の直線移動を固定 X 方向と Y 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: |
荷重 1 | グローバル加速度: GX=9.81 |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
点 B における応力 XX (m=measure1) | 0.247 | 0.247 | 0% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.7 % | 最大次数: 7 | 方程式の数: 248 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
参考文献: | NAFEMS, LSB1, No. IC 29 |
説明: | Z 断面片持ちプレートの自由端に、2 つの均一に分散されたエッジせん断によるトルクが加わっています。プレートの中間平面における直接応力 Sxx を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (6) | |
単位: | MKS | |
寸法: | 長さ: 10 厚み: 0.1 | |
材料特性: | 質量密度: 0.007 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 210000 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
拘束 1 | カーブ AB、BC、CD に適用: | X 方向の直線移動、Y 方向の直線移動、Z 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布 | 空間的変化 |
荷重 1 | カーブ EF に適用: FZ=0.6 カーブ GH に適用: FZ=0.6 | 全荷重 全荷重 | 一様 一様 |
理論値 | Structure1 | 差 (%) | |
中間サーフェスの点 M における Sxx | –108.8 | –110.02 | 1.1% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.4 % | 最大次数: 7 | 方程式の数: 870 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
参考文献: | NAFEMS, LSB1, No. IC 19 |
説明: | 3D 空間内の円柱シェルの 1 本のエッジに一様な法線エッジモーメントが加えられています。外側サーフェスの点 E における接線方向応力を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (1) | |
単位: | MKS | |
寸法: | 半径: 1 厚み: 0.01 | |
材料特性: | 質量密度: 0.007 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 210000 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
拘束 1 | カーブ AB に適用: カーブ AD と BC に適用: | すべての自由度を固定 Z 方向の直線移動、X 軸を中心とした回転、Y 軸を中心とした回転を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布 | 空間的変化 |
荷重 1 | カーブ CD に適用: MZ=0.001 | 単位長さあたりのフォース | 一様 |
理論値 | Structure1 | 差 (%) | |
外側サーフェスの点 E における Sxx | 60.0 | 59.6 | .67% |
収束 %: ローカル変位/歪みエネルギーについて 0.9 % | 最大次数: 5 | 方程式の数 : 66 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | 理論値 |
参考文献: | Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain.5th Edition.NY:McGrawHill Book Co. 1982, p. 64. |
説明: | 片持ちビームに Y 方向と Z 方向の横荷重と X 方向の軸荷重が加わっています。自由端におけるたわみ、固定端における曲げ応力、およびビームに沿った軸応力を求めます。 |
| 注記 すべてのケースで、変位の結果は荷重の方向によって異なります。したがって、この問題では、「先端におけるたわみ」に一覧されている結果は、正と負どちらの値としても解釈できます。 |
要素のタイプ: | 正方形ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | a: 0.25 | |
ビーム特性: | 面積: 0.0625 IYY: 0.000325521 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.125 | J: 0.000549316 IZZ: 0.000325521 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.125 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | sq_d_x | 1.6e-3 | 1.6e-3 | 0% |
横軸方向 (y) | sq_d_y | 9.216e1 | 9.216e1 | 0% |
横軸方向 (z) | sq_d_z | 9.216e1 | 9.216e1 | 0% |
応力: | ||||
軸方向 | sq_s_ten | 1.6e3 | 1.6e3 | 0% |
横軸方向 (y) | sq_s_bnd | 1.152003e6 | 1.15200e6 | 0% |
横軸方向 (z) | sq_s_bnd | 1.152003e6 | 1.15200e6 | 0% |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | 長方形ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | b: 1 d: 0.25 | |
ビーム特性: | 面積: 0.25 IYY: 0.0208333 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.125 | J: 0.00438829 IZZ: 0.00130208 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.5 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | rct_d_x | 4e-4 | 4e-4 | 0 % |
横軸方向 (y) | rct_d_y | 2.304e1 | 2.304e1 | 0 % |
横軸方向 (z) | rct_d_z | 1.44 | 1.44 | 0 % |
応力: | ||||
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
軸方向 | rct_s_ten | 4.0e2 | 4.0e2 | 0 % |
横軸方向 (y) | rct_s_bnd | 2.880e5 | 2.880e5 | 0 % |
横軸方向 (z) | rct_s_bnd | 7.200e4 | 7.200e4 | 0 % |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0 % | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0 % | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0 % | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | 中空長方形ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | b: 1 bi: 0.875 d: 0.25 di: 0.125 | |
ビーム特性: | 面積: 0.140625 IYY: 0.013855 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.125 | J: 0.00343323 IZZ: 0.00115967 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.5 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | hrct_d_x | 7.112e-4 | 7.111e-4 | 0.02% |
横軸方向 (y) | hrct_d_y | 2.5869e1 | 2.5876e1 | 0.027% |
横軸方向 (z) | hrct_d_z | 2.1653 | 2.1677 | 0.10% |
応力: | ||||
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
軸方向 | hrct_s_ten | 7.112e2 | 7.111e2 | 0.01% |
横軸方向 (y) | hrct_s_bnd | 3.2337e5 | 3.2336e5 | 0.003% |
横軸方向 (z) | hrct_s_bnd | 1.0826e5 | 1.0826e5 | 0% |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | チャンネルビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | b: 1 di: 1 t: 0.125 tw: 0.125 | |
ビーム特性: | 面積: 0.375 IYY: 0.0369466 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.625 | J: 0.00179932 IZZ: 0.0898438 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.645833 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | chnl_d_x | 2.6667e-4 | 6.061674e-04 | 0 % |
横軸方向 (y) | chnl_d_y | 3.339e-1 | -3.339e-1 | 0 % |
横軸方向 (z) | chnl_d_z | 8.1198e-1 | -8.1198e-1 | 0 % |
応力: | ||||
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
軸方向 | chnl_s_ten | 2.6667e2 | 2.6667e2 | 0 % |
横軸方向 (y) | chnl_s_bnd | 2.087e4 | 2.087e4 | 0 % |
横軸方向 (z) | chnl_s_bnd | 5.244e4 | 5.244e4 | 0 % |
収束: | ||||
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
軸方向 | 0 % | 4 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0 % | 4 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0 % | 4 | 264 | |
要素のタイプ: | I 形断面ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | b: 1 di: 1 t: 0.125 tw: 0.125 | |
ビーム特性: | 面積: 0.375 IYY: 0.0209961 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.625 | J: 0.00179932 IZZ: 0.0898438 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.5 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | I_d_x | 2.6667e-4 | 2.6667e-4 | 0% |
横軸方向 (y) | I_d_y | 3.3391e-1 | 3.3573e-1 | 0.54% |
横軸方向 (z) | I_d_z | 1.4288 | 1.4296 | 0.05% |
応力: | ||||
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
軸方向 | I_s_ten | 2.6667e2 | 2.6667e2 | 0% |
横軸方向 (y) | I_s_bnd | 2.0870e4 | 2.0869e4 | 0.004% |
横軸方向 (z) | I_s_bnd | 7.1442e4 | 7.14418e4 | 0.001% |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | L 形断面ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | b: 1 d: 1 t: 0.125 tw: 0.125 | |
ビーム特性: | 面積: 0.25 IYY: 0.0105794 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.789352 | J: 0.00119955 IZZ: 0.0423177 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.433047 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | L_d_x | 4e-4 | 4e-4 | 0% |
横軸方向 (y) | L_d_y | 7.0892e-1 | 7.1017e-1 | 0.17% |
横軸方向 (z) | L_d_z | 2.8357 | 2.8369 | 0.04% |
応力: | ||||
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
軸方向 | L_s_ten | 4e2 | 4e2 | 0% |
横軸方向 (y) | L_s_ben | 5.5611e4 | 0 | — |
横軸方向 (z) | L_s_ben | 1.228e5 | 0 | — |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | ひし形ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | b: 0.25 d: 0.25 | |
ビーム特性: | 面積: 0.03125 IYY: 8.13802e5 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.125 | J: 0.000146484 IZZ: 8.13802e5 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.125 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | dmnd_d_x | 3.2e-3 | 3.2e-3 | 0% |
横軸方向 (y) | dmnd_d_y | 3.6864e2 | 3.6864e2 | 0% |
横軸方向 (z) | dmnd_d_z | 3.6864e2 | 3.6864e2 | 0% |
応力: | ||||
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
軸方向 | dmnd_s_ten | 3.2e3 | 3.2e3 | 0% |
横軸方向 (y) | dmnd_s_bnd | 4.608e6 | 4.608e6 | 0% |
横軸方向 (z) | dmnd_s_bnd | 4.608e6 | 4.608e6 | 0% |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | 中実円ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | r: 0.25 | |
ビーム特性: | 面積: 0.19635 IYY: 0.00306796 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.25 | J: 0.00613592 IZZ: 0.00306796 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.25 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | crcl_d_x | 5.093e-4 | 5.092e-4 | 0.019% |
横軸方向 (y) | crcl_d_y | 9.77848 | 9.77995 | 0.015% |
横軸方向 (z) | crcl_d_z | 9.77848 | 9.77995 | 0.015% |
応力: | ||||
軸方向 | crcl_s_ten | 5.093e2 | 5.092e2 | 0.019% |
横軸方向 (y) | crcl_s_bnd | 2.44462e5 | 2.44462e5 | 0% |
横軸方向 (z) | crcl_s_bnd | 2.44462e5 | 2.44462e5 | 0% |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | 中空円ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | ri: 0.25 | |
ビーム特性: | 面積: 0.147262 IYY: 0.00287621 せん断 FY: 10000 1 CY: 0.25 | J: 0.00575243 IZZ: 0.00287621 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 0.25 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | hcr_d_x | 6.7906e-4 | 6.7906e-4 | 0% |
横軸方向 (y) | hcr_d_y | 1.04304e1 | 1.04331e1 | 0.025% |
横軸方向 (z) | hcr_d_z | 1.04304e1 | 1.04332e1 | 0.026% |
応力: | ||||
軸方向 | hcr_s_ten | 6.7906e2 | 6.7906e2 | 0% |
横軸方向 (y) | hcr_s_bnd | 2.6076e5 | 2.6075e5 | 0.003% |
横軸方向 (z) | hcr_s_bnd | 2.6076e5 | 2.6076e5 | — |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | 楕円ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | a: 1 b: 0.25 | |
ビーム特性: | 面積: 0.785398 IYY: 0.19635 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.25 | J: 0.0461999 IZZ: 0.0122718 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 1 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | elps_d_x | 1.2732e-4 | 1.2732e-4 | 0% |
横軸方向 (y) | elps_d_y | 2.4446 | 2.4445 | 0.004% |
横軸方向 (z) | elps_d_z | 1.527887e-1 | 1.531516e-1 | 0.23% |
応力: | ||||
軸方向 | elps_s_ten | 1.273239e2 | 1.27324e2 | 0% |
横軸方向 (y) | elps_s_bnd | 6.11155e4 | 6.111550e4 | 0% |
横軸方向 (z) | elps_s_bnd | 1.527887e4 | 1.527887e+04 | 0% |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
要素のタイプ: | 中空楕円ビーム | |
単位: | IPS | |
寸法: | a: 1 b: 0.25 ai: 0.875 | |
ビーム特性: | 面積: 0.184078 IYY: 0.081253 せん断 FY: 1000 1 CY: 0.25 | J: 0.0191184 IZZ: 0.00507832 せん断 FZ: 1000 1 CZ: 1 |
材料特性: | 質量密度: 0 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 3e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件: | 点 A に適用: すべての自由度を固定 | |
荷重: | 場所: | マグニチュード: |
軸方向 | 点 B に適用 | FX=100 |
横軸方向 (y) | 点 B に適用 | FY=100 |
横軸方向 (z) | 点 B に適用 | FZ=100 |
荷重 | メジャー名 | 理論値 | Structure | 差 (%) |
先端におけるたわみ: | ||||
軸方向 | hel_d_x | 5.4325e-4 | 5.4324e-4 | 0.0018% |
横軸方向 (y) | hel_d_y | 5.9075 | 5.9091 | 0.45% |
横軸方向 (z) | hel_d_z | 3.6922e-1 | 3.7091e-1 | 0.027% |
応力: | ||||
軸方向 | hel_s_ten | 5.4325e2 | 5.4324e2 | 0.0018% |
横軸方向 (y) | hel_s_bnd | 1.4769e5 | 1.4768e5 | 0.0027% |
横軸方向 (z) | hel_s_bnd | 3.6922e4 | 3.6921e4 | 0.0067% |
荷重 | ローカル変位/歪みエネルギー | 最大次数 | 方程式の数 | |
収束: | ||||
軸方向 | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (y) | 0% | 2 | 264 | |
横軸方向 (z) | 0% | 2 | 264 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
参考文献: | Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain.NY:McGraw-Hill Book Co., 5th edition, Table 32, Case 1. |
説明: | ウォールが厚い、内圧が加わっているシリンダーが、すべての方向に自由に膨張できます。半径方向と円周方向の最大応力を求めます。 |
要素のタイプ: | 四面体 (133) | |
単位: | IPS | |
寸法: | 長さ: 20 Ro: 6 Ri: 4 | |
材料特性: | 質量密度: 0.0002614 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1.06e7 | ポアソン比: 0.33 熱膨張: 1.25e05 熱伝導率: 9.254 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
拘束 1 | 点 A に適用: 点 B に適用: 点 D に適用: | X 方向の直線移動、Y 方向の直線移動、Z 方向の直線移動を固定 Y 方向の直線移動を固定 Y 方向の直線移動と Z 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 位置/マグニチュード: | 分布 | 空間的変化 |
圧力荷重 | すべての内側サーフェスに適用: 圧力 = 1000 | 単位面積あたりの全荷重 | 一様 |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
エッジ CE および FG における  yy | 2600 | 2603.7325 | 0.14% |
エッジ CE および FG における xx | 1000 | 999.1724 | 0.08% |
マルチパス収束 %: 解析はメジャーについて 1 % 以内に収束。 | 最大次数: 6 | 方程式の数: 1875 | |
解析タイプ: | 静解析 |
モデルタイプ: | 3D 周期対称 |
参考文献: | Roark, R.J., and Young, W.C. Formulas for Stress and Strain.NY:McGraw-Hill Book Co., 5th edition, Table 29, Case 3c. |
説明: | 薄いウォールの半球容器にその自重 (重力荷重) が加わっています。点 A と点 B における円周方向応力を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (3) | |
単位: | IPS | |
寸法: | R: 10 | |
材料特性: | 質量密度: 0.0002588 単位質量あたりのコスト: 0 ヤング率: 1.0e7 | ポアソン比: 0.3 熱膨張: 0 熱伝導率: 0 |
拘束条件 | 場所 | 自由度 |
拘束 1 |  = 0 と = 90 のエッジに適用:z = 0 のエッジに適用: 点 C (r = 10, = 0, z = 0) に適用: | 周期対称 Z 方向の直線移動を固定 R 方向の直線移動、T 方向の直線移動、Z 方向の直線移動を固定 |
荷重: | 方向: | マグニチュード: |
重力 | x y Z | 0.0 386.4 0.0 |
理論値 | Structure | 差 (%) | |
点 A における zz: | 1 | 0.987 | 1.3% |
点 B における tt: | -1 | -0.982 | 1.8% |
マルチパスアダプティブ収束精度 %: 解析はローカル変位および要素歪みエネルギーについて 4.9 % 以内に収束。解析はグローバル RMS 応力について 1.7 % に収束。 | 最大次数: 9 | 方程式の数 : 773 | |
解析タイプ: | 異方性材料特性での静解析 |
モデルタイプ: | 3D |
比較対象: | 理論値 |
参考文献: | Noor, A.K. and Mathers, M.D., "Shear-Flexible Finite-Element Models of Laminated Composite Plates and Shells." NASA TN D-8044; Langley Research Center, Hampton, Va. Dec. 1975. |
説明: | クランプされた 9 層の異方性正方形プレートにおける、最大合力曲げモーメントと横変形を求めます。 |
要素のタイプ: | シェル (4) | ||
単位: | IPS | ||
寸法: | 長さ: 2.5 幅: 2.5 厚み: 0.5 | ||
シェル特性: | |||
引張り剛性 | A11=10.266 | A12=0.1252 | A16=0 |
A22=10.266 | A26=0 | ||
A66=0.3 | |||
引張り曲げ結合剛性 | B11=0 | B12=0 | B16=0 |
B22=0 | B26=0 | ||
B66=0 | |||
曲げ剛性 | D11=0.25965 | D12=0.0026082 | D16=0 |
D22=0.1681 | D26=0 | ||
D66=0.00625 | |||
横せん断剛性 | A55=0.275004 | A45=0 | A44=0.275004 |
単位面積あたりの質量 | 7.2915e5 | ||
単位面積あたりの回転慣性 | 1.5191e5 | ||
熱合成係数: | |||
フォース | N11=0 | N22=0 | N12=0 |
モーメント | M11=0 | M22=0 | M12=0 |
応力計算位置 | CZ | プライ方向 (度) | 材料 |
"上側" の結果として報告された位置 | 0.25 | 0 | trniso1 |
"下側" の結果として報告された位置 | 0.25 | 0 | trniso1 |
材料特性: | |||
質量密度: 0.00014583 | 単位質量あたりのコスト: 0 | ||
ヤング率 | E1=4e1 | E2=1 | E3=1 |
ポアソン比 | Nu21=0.25 | Nu31=0.25 | Nu32=0 |
横せん断係数 | G21=0.6 | G31=0.6 | G32= E2/[2*(1+Nu32)] |
熱膨張係数 | a1=0 | a2=0 | a3=0 |
拘束条件: | エッジ BC と CD に対称拘束条件を適用 エッジ AB と AD をクランプ | ||
荷重: | サーフェス全体への一様な圧力荷重 = 1 | ||
理論値 | Structure | 差 (%) | |
変位 | 11.596 | 11.84151 | 2.11% |
曲げモーメント1 | 1.4094 | 1.41307 | 0.26% |
収束 %: ローカル変位および要素歪みエネルギーについて 1.1 % およびグローバル RMS 応力について 2.2 % | 最大次数: 3 | 方程式の数: 76 | |