4:SX-Aurora TSUBASA 上の PrePoMax で、構造解析を実行する操作手順の概要 【SXAT-PrePoMax2】

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以下の操作手順は、PrePoMax で最も基本となる静的弾性解析を、すべてを標準設定を利用して最小限の作業で実現する。PrePoMax には様々な有用な機能があるが、それは導入時に紹介した解説書「PrePoMaxではじめる実践構造解析」を参考にしてほしい。

(以下の説明の図は、クリックすると拡大表示される)

「1:Windows10 の仮想環境での PrePoMax の起動」

「アプリケーション>システム>Oracle VM VirtualBox」によって、仮想環境システム「Oracle VM VirtualBox マネージャー」を起動し、作成した仮想環境「Windows10」を起動する。ログインした Windows10 上で、「PrePoMax」を起動する。

「2:PrePoMax での解析モデル(STEP形式)の読込」

起動した PrePoMax 上で、「File>New」で新規作業とする。PrePoMax が利用できる 3D-CAD モデルとしては、「File>Inport」の「開く」パネルの右下のファイルの種類から確認できる。オープンCAEでよく利用される「step,iges,stl」などの形状ファイル、「unv,inp,vol」などのメッシュファイルが利用できる。

ここでは PrePoMax に添付する例題形状の「profile.step」を用いる。「File>Inport」の「開く」パネルから、PrePomax のインストールフォルダ「C:\Program File\PrePoMax v0.7.0」の「Models」フォルダから、「profile.STEP」を読み込む。図のような角形鋼管が表示される。解析形状の寸法を確認するために、「Tools>Query>Bounding box size」より、PrePoMax ウインドウの下部のログ部分に「Size」が表示され、数値を見ると「mm」単位として「x:51.94・y:39.50・z:200.00」となっている。

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「3:PrePoMax での有限要素メッシュの作成」

構造解析ソルバー Calculix で解析するための、有限要素メッシュ(1次四面体要素)を作成する。「Mesh>Create Mesh>Continue」により、図のような解析メッシュが生成される。なお「Mesh>Meshing Parameters>Continue」で、詳細なメッシュ設定が可能である。

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「4:解析モデルの材料情報の設定と割当」

解析モデルは鋼管として、材料は「剛性:210000MPa(N/mm2)・ポアソン比:0.3」とする。PrePoMax の左にのオブジェクトブラウザの「FE Model」タブにおいて、「Material」項目をダブルクリックして「Create Material」パネルを表示する。「Elastic>⇒」で選択し、Properties の欄に「Young's modulus:210000・Poissons's ratio:0.3」を設定して、「OK」する。

解析モデルに割り当てるために、「Sections」項目をダブルクリックして「Create Section」パネルを表示する。Resion type 項目の Section をクリックし、Vのボタンから「Part name」を選択し、この解析モデル「Solid_Part-1」が選択される。

「5:解析モデルの荷重と固定の境界条件の設定と割当」

境界条件を設定するために、「Sections」項目をダブルクリックして「Create Step」パネルを表示する。「Static step」を選択し「OK」する。

固定条件を設定するために、「BCs」項目をダブルクリックして「Create Boundary Condition」パネルを表示する。「Displacement/Rotation」を選択し、「Surface angle」をチェックして、固定面となる鋼管の端面を選択し、DOF の項目で U1,U2,U3 を「Fixed」にして「OK」する。

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荷重条件を設定するために、「Loads」項目をダブルクリックして「Create Load」パネルを表示する。「Surface traction」を選択し、「Surface angle」をチェックして、荷重面となる鋼管の反対側の端面を選択し、Force components の項目で F2 を「-1000」にして「OK」する。

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「6:SXAT を用いた有限要素解析の実行と結果の可視化」

解析を実行するために「Analyses」項目をダブルクリックして「Create Analysis」パネルを表示する。そのまま「OK」する。「Analyses-1」項目を右クリックして、メニューから「Run」を選択し上書きの注意に「OK」で進める。「Monitor」パネルで「Job finished」と表示されたら解析成功。パネルの下の「Results」ボタンで進めると、図のような解析結果が表示される。

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Last-modified: 2020-06-25 (木) 09:47:46 (152d)