構造計画研究所 構造計画研究所 SBDプロダクツサービス部
SBDエンジニアリング部

お気軽にお問い
合わせください

構造計画研究所 構造計画研究所

お問い合わせ

COLUMN

技術コラム

第1・第3木曜日配信!
SBDメールマガジンより、
最新の技術コラムをお届けします。

「解析なんでも相談室 vol.8」  ~構造解析の対称モデルとは?~

2022年12月01日

解析について、よくお問合せ頂くご質問や素朴な疑問をご紹介いたします!
今回は、「構造解析の対称モデルとは?」についてのご質問となります。ご参照ください。


(ご質問)
「構造解析の対称モデル」を利用すると便利ですよと聞きました。
よくわかりません?教えてください! 


(ご説明)
構造解析にて、形状が対称で、なおかつ荷重条件や拘束条件などの解析条件も対称と想定できる場合に解析モデルを1/2対称モデルや1/4対称モデルなどの切り出しモデルにすることができ、計算時間短縮など効率よく便利に解析実施することができます。
詳細について、これより、ご説明いたしましょう。


具体的な例として、下図の場合を考えてみましょう。



このモデルは、下記の状況のため1/4対称と考えることができます。

 ①形状が、XY平面に対して対称(左右対称)、XZ平面に対して対称(上下対称)で1/4対称。
 ②拘束条件が、両サイドの円形部を固定で、 同様に1/4対称。
 ③荷重条件が、先端の四角形部に引張り力で、同様に1/4対称。

この場合には、「解析モデルを1/4モデル」とした切り出しモデルとすることができます。
ただし、切り出し面に対称拘束条件(断面方向を拘束)を追加する必要があります。
また、荷重面が1/4になるため設定荷重も1/4の値にする必要があります。
これによりフルモデルと同等の解析結果を得ることができます。
メリットとしては、計算領域が1/4となるためメッシュ量が減り計算時間が大幅に短縮できます。
また、対称拘束を設定することで自由度を拘束できるため安定的に解析することができます。




解析条件の設定

具体的な解析条件設定は、下図となります。




構造解析SOLIDWORKS Simulationでは、対称条件設定が、切り出し面を選択するだけで自動的に方向を判断し簡単に定義が可能となっております。また、プレビューにより想定した対称形状を確認できます。(下図)




解析結果

解析結果は、下図となります。




構造解析SOLIDWORKS Simulationでは、解析結果をミラー表示してフルモデル表示をすることができます。
これにより対称モデルでフルモデルと同等の結果が得られるイメージができると思います。
また、この状態でアニメーション作成することができ、分かりやすい表現ができます。





まとめ

さて、「構造解析の対称モデル」について、説明させて頂きましたが、お分かりいただけましたでしょうか?
今回は、1/4対称モデルの例でしたが、半分のみ対称の場合は1/2対称としてモデル化ができます。
このような解析の手法を活用頂くことで、大幅な解析時間の短縮を実現することができますので、
適用可能な課題であるか?を事前に検討して頂くことをお勧めいたします。

実際に取り組まれる設計課題に応じて、どのような手法が適しているのか?参考にして頂ければ幸いです。
解析検討されたい課題内容に合わせて、シミュレーションを上手く活用しましょう!!


[From T.Yamamoto]

Analysis Case
解析事例

Analysis Case
解析事例

キーワード

もっと詳しい条件で検索する 

全体カテゴリ

製品カテゴリ

業種・⽤途

リセット

Topics
トピックス

イベント・セミナー

シミュレーションに関するイベント・セミナー情報をお届けいたします。

もっと見る

トレーニング

SBD製品各種の操作トレーニングを開催しております。

もっと見る

技術コラム

シミュレーションに関する基礎知識や、製品の技術的なノウハウが満載の技術コラムをお届けいたします。

もっと見る

Topics
トピックス

イベント・セミナー

シミュレーションに関するイベント・セミナー情報をお届けいたします。

もっと見る

トレーニング

SBD製品各種の操作トレーニングを開催しております。

もっと見る

技術コラム

シミュレーションに関する基礎知識や、製品の技術的なノウハウが満載の技術コラムをお届けいたします。

もっと見る