コンテンツにスキップ

B)解析タイプの選択

解析タイプの選択ダイアログは、IRONCAD アドインタブの IronCAD MutiPhysics にある [Add FEA] ボタンをクリックした際、または、ツリーの解析項目の右クリックメニューから [Sim をコピー...] をクリックした際に表示されます。

B(1)

簡易重力自動解析

簡易重力自動解析 は、解析モデルに複数のパーツが含まれている場合に、アセンブリが正常に組まれているか(パーツが互いに接しているか)を簡易的に確認するための機能です。

本機能を使用すると、自動的に動解析が作成されます。

また、境界条件として、代表する面に固定拘束および、重力となる加速度が設定されます。

その後 [自動解析] を実行すると、アセンブリから独立している(互いに接していない)パーツが落下する挙動を示します。

以下は、ブロック 2つのアセンブリに対し、簡易重力自動解析 を行った際の例です。

B(2)

解析タイプ

線形静解析

線形静解析は、静的または定常状態の解を求める場合に使用されます。

入力変数および出力変数は、いずれも時間に依存しません。

非線形解析

解析ページで [マルチステップ] が有効になっている場合は、境界条件を正しく(一般的には徐々に)適用するために仮想時間が使用されます。

この仮想時間依存性は強制変位、荷重、圧力、温度、熱流束、および電圧、等の大きさを制御します。

過渡応答解析

過渡応答解析は、時間の経過に伴う応答を求める解析です。

時間依存性は強制変位、荷重、圧力、温度、熱流束、および電圧、等の大きさを制御します。

固有値解析/振動モード(応力剛性オプション)

固有値解析を実行し、振動モードを出力します。

[応力剛性] オプションが有効な場合は、固有値解析の前に静解析が実行され、その結果として得られる応力剛性が固有値解析に考慮されます。

固有値は以下で表されます。

\[ (K+Ks)-λM=0 \]

K:剛性マトリクス
Ks:応力剛性マトリクス
M:質量マトリクス
λ:固有値

応力は解析モデルの固有値に影響を与える場合があります。

[応力剛性] オプションは解析ページ上でも設定することができます。

このオプションは MPIC Expert で使用可能です。

線形座屈解析

線形座屈解析は、線形オイラー座屈モードを計算します。

固有値は以下で表され、座屈荷重を求める際の基準荷重に対する倍率を意味します。

\[ K-λKs=0 \]

K:剛性マトリクス
Ks:応力剛性マトリクス
λ:固有値

線形座屈解析は、ソリッドモデルまたはシェル要素をもつ三次元応力解析で使用されます。

周波数応答解析

周波数応答解析は、指定された周波数の範囲において各周波数の正弦波荷重が作用した場合の解析モデルの応答を出力します。

解析ページで、周波数の範囲を指定する開始、終了、また増分を表すインクリメント(単位:ラジアン/秒)を入力します。

各出力ステップは、指定された周波数で作用する荷重に対する解析モデルの応答を表します。

結果ページの [スケールアニメ] 機能を使用すると、正弦波の位相角変化に伴う応答をアニメーションで表示します。

解析次元

3D

3D は、解析モデルがソリッドモデルまたは、複数の平面にあるサーフェスモデルで構成される場合に使用されます。

XYZ 方向すべてが、境界条件で指定でき、また結果の出力に使用されます。

2D

2D は、モデルの断面を基に解析することができます。

解析モデルは、XY 平面上に作成されたサーフェスモデルである必要があります。

解析において第三方向(Z 方向)での考慮が不要な場合、2D 解析を用いることで、注意すべき二次元(XY 平面)においてより高い効率で解析を進めることができます。

2D 平面ひずみ(Z方向変位=0)

2D 平面ひずみ は、XY 断面が Z 方向に無限であると仮定して解析を行います。

例として配管の断面があげられます。

静解析における境界条件は、XY 平面にあるサーフェスのエッジに設定され、そのエッジを Z 正負方向に延長することで作成される無限長の面に対して作用すると仮定されます。

2D 平面応力(Z方向応力=0)

2D 平面応力 は、すべての応力およびそれに伴う変形が XY 平面内にあると仮定して解析を行います。

XY 平面にある各サーフェスモデルは、異なる材料と厚みを設定することができます。

静解析における境界条件は、XY 平面にあるサーフェスのエッジに設定されます。

右クリックメニューの [Sim をコピー...] 機能を使用することで 2D 平面応力モデルを 3D モデル(シェルモデル)に変換することができます。

この場合エッジに設定している負荷は、3D モデルに適しているかを確認する必要があります。

その際、Z 方向の荷重を設定することも可能になります。

2D 軸対称(Y軸回転)

2D 軸対称 は、XY 断面が Y 軸周りに 360 度回転したものを解析モデルとして扱います。

例えば、x=2 の位置に半径 1 の円がある場合、主半径 2、副半径 1 のトラース(ドーナツ形状)に相当します。

以下は、Y 軸に対して対称なガスケットの断面を示しています。

B(3)

2D 軸対称解析では、以下の様な XY サーフェスが使用されます。

B(4)

例えば、下側を Y 方向に固定し、上側に圧力を負荷した場合のガスケットの変形を評価することができます。