Salome-Mecaを使用した メッシュ生成(非構造格子)

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1 Salome-Meca を使用した 構造解析入門 秋山善克 1

2 Salome-Meca とは EDF( フランス電力公社 ) が提供している Linux ベースのオープンソース Code_Aster : 解析ソルバー Salome-Meca : プリポストを中心とした統合プラットフォーム :SALOME Platform に Code_Aster をモジュールとして組み込んだもの Code_Aster は 構造力学 熱力学を中心に非常に高度で多彩な機能と 400 を超える要素 (1 次元 2 次元 3 次元ほか ) を有しています また 2000 以上のテストケースと ページ以上のドキュメント ( 使用方法 テクニック 理論的背景 ) 公式フォーラムなどがあり 他のオープンソース CAE ソフトと較べてサポート体制が充実しているのが特長です より インストール方法 使い方等上記ページを参照してください 2

3 本日の演習内容 演習 4 面荷重 線荷重 点荷重による解析 演習 5 重力による解析 演習 6 対称条件による解析 演習 7 二種材料による解析 3

4 Salome-Meca の起動 デスクトップ上のアイコンをクリック Geometry を選択 4

5 Geometry 起動画面 メニューバー ツールバー オブジェクトブラウザ グラフィックウィンドウ パイソンコンソール 5

6 演習 1 Primitives によるモデル作成 1XY 平面を底面基準とし Z 軸を中心軸とする半径 50mm 高さ 50mm の円柱を作成する ( ソリッドモデル A) 2 座標値 (0,0,50) を中心とする半径 40mm の球形状を作成する ( ソリッドモデル B) 3 円柱 ( ソリッドモデル A) と球 ( ソリッドモデル B) を組み合わせる 6

7 演習 1 Primitives によるモデル作成 1XY 平面を底面基準とし Z 軸を中心軸とする半径 50mm 高さ 50mm の円柱を作成する ( ソリッドモデル A) 円柱の作成 New Entity>Primitives>Cylinder 座標原点に作成 名前は任意 連続して作成する場合は Apply オブジェクトブラウザに追加される 表示 / 非表示切り替え 7

8 演習 1 Primitives によるモデル作成 2 座標値 (0,0,50) を中心とする半径 40mm の球形状を作成する ( ソリッドモデル B) 点の作成 New Entity>Basic>Point 8

9 演習 1 Primitives によるモデル作成 2 座標値 (0,0,50) を中心とする半径 40mm の球形状を作成する ( ソリッドモデル B) 球の作成 New Entity>Primitives>Sphere 点と半径を指定して作成 矢印を選択するとグラフィックウインドウまたはオブジェクトブラウザから選択可能 9

10 演習 1 Primitives によるモデル作成 10

11 演習 1 Primitives によるモデル作成 3 円柱 ( ソリッドモデル A) と球 ( ソリッドモデル B) を組み合わせる 球の作成 Operations>Boolean>Cut 11

12 演習 1 Primitives によるモデル作成 12

13 演習 1 グループの作成 グループの作成 New Entity>Group>Create フェースをグループ化 名前は任意 指定のフェースを選択 13

14 演習 1 グループの作成 作成中 選択するとハイライトされる 14

15 演習 1 グループの作成 グループの作成 low up side hole 15

16 Mesh 起動画面 メニューバー ツールバー オブジェクトブラウザ グラフィックウィンドウ パイソンコンソール 16

17 Mesh>Create Mesh 演習 1 メッシュの作成 17

18 演習 1 メッシュサイズの設定 18

19 演習 1 メッシュの作成 メッシュの作成 Mesh>Compute メッシュ作成中 Mesh_1 を選択 19

20 演習 1 メッシュの作成 20

21 グループの作成 Mesh>Create Group 演習 1 メッシュのグループ化 色は任意 21

22 演習 1 メッシュのグループ化 22

23 演習 1 構造解析設定条件 圧力 :1MPa(hole) ヤング率 :210000MPa ポアソン比 :0.3 完全拘束 (low) 23

24 単位系 質量 長さ 時間 速度 加速度 質量密度 圧力 応力 力 次元 M L T LT^-1 LT^-2 L^-3M L^-1MT^-2 LMT^-2 SI 単位 kg m s m/s m/s2 kg/m3 Pa N SI 単位 ton mm s mm/s mm/s2 ton/mm3 Mpa N 工学単位 kgf s2/mm mm s mm/s mm/s2 kgf s2/mm4 kgf/mm2 kgf 一般的に解析ソフトは次元をもたない ユーザーが任意に決める 構造解析では一般的にモデルを mm で作成する流体解析では一般的にモデルを m で作成する 24

25 演習 1 Aster モジュールの起動 ウィザード Aster>Wizards>Linear elastic 25

26 演習 1 wizard の設定 26

27 演習 1 wizard の設定 右クリック デフォルトの設定でも解析可能 27

28 演習 1 解析の実行 解析実行中 Success と出れば正常終了 28

29 メニューバー ParaViS 起動画面 ツールバー グラフィックウィンドウ オブジェクトブラウザ プロパティブラウザ パイソンコンソール 29

30 演習 1 解析結果の表示 30

31 演習 1 解析結果の表示 ( 変位 ) 31

32 演習 1 解析結果の表示 ( レンジの変更 ) 32

33 演習 1 解析結果の表示 ( 変形 ) 33

34 演習 1 解析結果の表示 ( 応力 ) 34

35 HexaMesh による解析 35

36 ヘキサメッシュテトラメッシュ 解析結果比較 変位 応力 36

37 演習 4 面荷重 線荷重 点荷重による解析 ライングループの作成 37

38 エッジグループの作成 演習 4 メッシュ AC グループの作成 節点グループの作成 upedge nline up low 38

39 演習 4 面荷重 線荷重 点荷重による解析 面荷重 :-Z 方向に 1N(up) 線荷重 : -Z 方向に 1N(upedge) 点荷重 : -Z 方向に 1N(nline) ヤング率 :210000MPa ポアソン比 :0.3 キーワード面荷重 :FORCE_FACE 線荷重 :FORCE_ARETE 点荷重 :FORCE_NODALE 完全拘束 (low) 39

40 演習 4 wizard の設定 荷重を与えるグループを圧力で指定 後に Eficas で修正する 40

41 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 Eficas の起動 41

42 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 選択できるキーワード 設定したコマンド 42

43 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 AFFE_CHAR_MECA( 境界条件の設定 ) を展開 43

44 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 1PRES_REP( 圧力 ) の選択 2 右クリック 3Delete で削除 44

45 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1AFFE_CHAR_MECA を選択 2FORCE_FACE を選択 3Validate をクリック コマンドを下記に変更することでそれぞれの荷重設定が可能面荷重 :FORCE_FACE 線荷重 :FORCE_ARETE 点荷重 :FORCE_NODALE 3 45

46 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1FORCE_FACE を選択 2FZ を選択 3Validate をクリック 3 46

47 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1FZ を選択 2 荷重を入力 3Validate をクリック 3 47

48 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1FORCE_FACE を選択 2GROUP_MA を選択 3Validate をクリック 3 48

49 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 GROUP_MA を選択 2 グループ名を入力 3 指アイコンをクリック 4Validate をクリック 3 49

50 演習 4 Eficas によるコマンドファイルの修正 保存 50

51 ソリッドグループの作成 演習 5 重力による解析 51

52 演習 5 重力による解析 重力 ヤング率 :210000MPa ポアソン比 :0.3 質量密度 :7.87e-9ton/mm3 キーワード重力 :PESANTEUR 完全拘束 (low) 52

53 演習 5 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1DEFI_MATERIAU を展開 ELAS を選択 2RHO を選択 3Validate をクリック 3 53

54 演習 5 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1RHO を選択 2 質量密度を入力 3Validate をクリック 3 54

55 演習 5 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1AFFE_CHAR_MECA を選択 2PESANTEUR を選択 3Validate をクリック 3 55

56 演習 5 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1PESANTEUR を選択 2GROUP_MA を選択 3Validate をクリック 3 56

57 演習 5 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1GROUP_MA を選択 2 グループ名を入力 3Validate をクリック 3 57

58 演習 5 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1GRAVITE を選択 2 重力加速度を入力 3Validate をクリック 3 58

59 演習 5 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1DIRECTION を選択 2 重力の方向を入力 ( カンマ区切り スペース区切りどちらでも可 ) 3Validate をクリック 3 59

60 演習 6 対称条件による解析 圧力 :1MPa(hole) 1/4 モデルで解析 ヤング率 :210000MPa ポアソン比 :0.3 演習 1 と同等の解析を行うための拘束条件を設定する 60

61 1/4 モデルの作成 演習 6 対称条件による解析 角柱の作成 New Entity>Primitives>Box ブーリアン Operations>Boolean>Common 61

62 演習 6 グループの作成 up hole Xsym low side Ysym 62

63 演習 6 メッシュの作成 Netgen 1D-2D-3D NETGENE 3D Parameters 63

64 演習 6 wizard の設定 Eficas のコマンド 64

65 応力 変位 演習 6 解析結果 65

66 演習 7 二種材料による解析 Steel 圧力 :1MPa(hole) Alumi 片側ずつ材料が異なる Steel ヤング率 :210000MPa ポアソン比 :0.3 alumi ヤング率 :70600MPa ポアソン比 :0.345 完全拘束 (low) 66

67 演習 7 二種材料による解析 平面の作成 New Entity>Primitives>Reactangle Operations>Partition 67

68 演習 7 グループの作成 フェースグループ ソリッドグループ 68

69 演習 7 グループの作成 low up alumi side hole steel 69

70 演習 7 メッシュの作成 Netgen 1D-2D-3D NETGENE 3D Parameters 70

71 演習 7 要素グループの作成 Mesh>Create Groups from Geometry 71

72 演習 7 要素メッシュの作成 low up alumi side hole steel 72

73 Wizard で仮設定を行う 演習 7 wizard の設定 73

74 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 DEFI_MATERIAUを選択 2New Commandを選択 3DEFI_MATERIAUを選択 4Validateをクリック 4 74

75 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 1 2 1DEFI_MATERIAU を選択 2ELAS を選択 3Validate をクリック 3 75

76 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1E を選択 2alumi のヤング率 を入力 3Validate をクリック 3 76

77 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1NU を選択 2alumi のポアソン比 を入力 3Validate をクリック 3 77

78 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 DEFI_MATERIAU を選択 2Concept s Name を選択 3AL を入力 4Validate をクリック 4 78

79 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 AFFE_MATERIAU を展開 2TOUT を選択 3 右クリック >delete で削除 79

80 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1AFFE を選択 2GROUP_MA を選択 3Validate をクリック 3 80

81 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 GROUP_MA を選択 2steel を入力 3 手のマークをクリック 81

82 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1AFFE_MATERIAU を選択 2AFFE を選択 3Validate をクリック 3 82

83 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 MATERIAU を選択 2AL を選択 3 手のマークを選択 4Validate をクリック 4 83

84 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 2 1 1AFFE_2 を選択 2GROUP_MA を選択 3Validate をクリック 3 84

85 演習 7 Eficas によるコマンドファイルの修正 GROUP_MA を選択 2alumi を入力 3 手のマークをクリック 85

86 演習 7 解析結果 86

87 演習 7 解析結果 ( 変位 ) 演習 1 演習 7 87

88 演習 7 解析結果 ( 応力 ) 演習 1 演習 7 88

89 参考文献 Meca%A4%CE%BB%C8%CD%D1%CB%A1%B2%F2%C0%E2 89

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