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【構造】よもやま話(連載)NO.6

連載NO.5に引き続き、モデルは形状100x100x1の板で外周固定、圧力0.05、E=2.1E6、ポアソン比=0.3で静解析をおこないます。ソリッド要素を用います。


8節点六面体要素(Hexa)と6節点四面体(Tetra)で、分割数を10x10x1(モデル名Hex10、Tet10とします)と20x20x1(x1は厚み方向です)を計算し、Plate要素の10x10(Pla10)、20x20と最大変位δ、最大vonMISES応力σを比較します。


最大変位δ(Pla10,He10,Tet10)=(0.0343、0.0328、0.0285)、最大vonMISES応力 σ(Pla10,Hex10,Tet10)=(89.61、90.39、68.06)。さらに20x20分割では、(Pla20,Hex20,Tet20)=(0.0334、0.0329、0.0318)、σ(110.5、110.9、95.31)となり、PlaとHexは同程度の精度・傾向です。


Tetは応力の精度はPla、Hexに比して落ちます。Tet20で厚み方向を2分割にして(Tet20A)計算すると、δ(Tet20A)=0.0330、σ(Tet20A)=114.4と改善されます。
辺の中間に節点を有する2次のHexa要素は、ここでは結果は示しませんが、1次のHexa要素と同程度の結果が得られます。また、4節点4面体要素(TETRA要素)の計算はここでは示しませんが、精度は非常に悪く、TETRAの1次要素は、特にこのような薄肉の曲げ問題に適用すべきではありません。


[From MSC技術室 K.M]

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