CAE掲示板 | 挑戦する製造業のために/ＮＣネットワーク

2002-02-27 00:43 投稿者：ハッピーリンク：

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> よくわかりました。
by応答さん

今晩は。FEMAPやANSYSだとシェル要素を擬似的にソリッド表示できて、これでコンター表示
すると、その辺のことがよく理解できます。
最初に私が、「想像してみてください」と書いた答えが表示されますので。

No.32098 Re: 2822 2806 ソリッドVSシェル

2002-02-26 17:31 投稿者：応答リンク：

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なるほど、さすがにハッピーさん。
よくわかりました。
どうも有り難うございました。

No.32063 Re: 2828

2002-02-26 01:11 投稿者： wakaba リンク：

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> せん断摩擦係数の測定方法は，リング圧縮試験があります。圧縮後のリング
> 内外径の変化からｍを求めます。
> バルクフォーミング解析の場合はせん断摩擦モードを選んだ方がいいと思います
> シートフォーミング解析の場合は，クーロン摩擦のほうが多く使用されているみたいです。
> 以上個人の経験です，ご参考ください。

EZForgeさん有難うございます。なるほど、せん断摩擦係数は主に金属で用いると考えてよいのですね。
それ以外の使用は難しいのかな？

No.32061 Re: 2828 クーロン摩擦とせん断摩擦

2002-02-26 00:07 投稿者：ハッピーリンク：

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> せん断摩擦係数の測定方法は，リング圧縮試験があります。圧縮後のリング
> 内外径の変化からｍを求めます。
> バルクフォーミング解析の場合はせん断摩擦モードを選んだ方がいいと思います
> シートフォーミング解析の場合は，クーロン摩擦のほうが多く使用されているみたいです。
> 以上個人の経験です，ご参考ください。
ＥＺＦｏｒｇｅさん、今晩は

横からスミマセン。私がこれからやりたいのは厚板成形なので迷いそうな問題になりそう．．．

>いや、私の理解ではこういうものだと思っています。
>http://www.iforce.co.jp/CAE_keijiban/t_solid_shell_hikaku.JPG
>一番上がソリッドで、一番下が中立面を抜き出したもので、この面に
>シェル要素を作成します。
by_imadaさん
私も、imadaさんと同じ理解です。

No.32056 Re: 2825 2823 2813 2811 2805 クーロン摩擦とせん断摩擦

2002-02-25 23:11 投稿者：ＥＺＦｏｒｇｅリンク：

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せん断摩擦係数の測定方法は，リング圧縮試験があります。圧縮後のリング
内外径の変化からｍを求めます。
バルクフォーミング解析の場合はせん断摩擦モードを選んだ方がいいと思います
シートフォーミング解析の場合は，クーロン摩擦のほうが多く使用されているみたいです。
以上個人の経験です，ご参考ください。

> 私も摩擦に興味がありますので、アドバイスください。
> ゴムなどが圧縮され大きな静水圧が作用した状態で摩擦が作用する場合、
> （たとえば、力強く消しゴムで紙をこする場合？）
> せん断を使えばよいのでしょうか？
>
> 実際、実験でせん断摩擦係数を求める場合、どういう手順によればよいのでしょうか？

No.32045 Re: 2826 2822 2806 ソリッドVSシェル

2002-02-25 18:42 投稿者： imada リンク： http://www.iforce.co.jp

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> http://members.tripod.co.jp/ck0/rd.htm
> 上記サイトの一番下のほうにｓｔｕｄｙ　ｒｏｏｍという所をクリックして,ください。
> またこういう計上の議論だというのであれば,画像を送ってくれれば入れ替えます。

いや、私の理解ではこういうものだと思っています。

http://www.iforce.co.jp/CAE_keijiban/t_solid_shell_hikaku.JPG

一番上がソリッドで、一番下が中立面を抜き出したもので、この面に
シェル要素を作成します。
当然、隅Ｒは省略することになります。
通常の、ソリッドＶＳ．シェル　比較の議論ではこれらのモデル化が
適切かどうかというところに論点があります。

元記事の応答さん、いかがでしょうか？

No.32042 Re: 2822 2806 ソリッドVSシェル

2002-02-25 18:22 投稿者：しろうと (補欠入学）リンク： http://members.aol.com/oscack/osca.htm

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とうりすがりに勉強させてもらっています。　読書みたいなもので分からなくても面白いです。
で、話しの形状が分からないまま聞くのもつらいので,こういう形状の比較かと思い,（間違いかもしれない）
T字を書いてみました。
http://members.tripod.co.jp/ck0/rd.htm
上記サイトの一番下のほうにｓｔｕｄｙ　ｒｏｏｍという所をクリックして,ください。
またこういう計上の議論だというのであれば,画像を送ってくれれば入れ替えます。

まだ、たまに、勉強してなくて,試験日がくる夢（それも高等数学）を見ていますので。…ヤダ

No.31998 Re: 2823 2813 2811 2805 クーロン摩擦とせん断摩擦

2002-02-25 01:12 投稿者： wakaba リンク：

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> はじめまして。最近ここのページをみて楽しくみさせていただいてますなうっていいます。
> 手助けになるかどうかわかりませんが、摩擦について書き込みしてみます。
>
> クーロンとせん断の摩擦係数の違いですが、
> クーロンは　Ｆ＝μ*Ｎ　　Ｆは摩擦抵抗、μはクーロン摩擦係数、Ｎは垂直応力
> せん断は　　τ＝ｍ*Ｋ　　τは摩擦抵抗、ｍはせん断摩擦係数、Ｋは降伏せん断応力
> と思ってます。クーロンは通常高校物理とかで習ったやつです。
> この二つの使い分けはシミュレーションのモデルで決まると思います。
> 一概にはいえませんが、圧力の高いものにはせん断を。低いものにはクーロンを
> 使えば有限要素法の陰解法では収束性はいいと思います。式からわかるように
> クーロン摩擦係数はＮ（圧力、静水圧）の値によって摩擦抵抗力が決まりますので圧力の低いものがお勧めです。
> せん断摩擦係数は一定を保つため、大変形などの高い圧力にむいていると考えています。
> つまり、クーロン摩擦は力によって抵抗力がかわり、
> せん断はある一定の圧力を降伏すると発生すると考えればいいのではないかと
> 思います。よって微小変形程度ならクーロンで、大変形ならせん断でいけばいいかな
> と考えていますが、参考になればいいと思ってます。では

私も摩擦に興味がありますので、アドバイスください。
ゴムなどが圧縮され大きな静水圧が作用した状態で摩擦が作用する場合、
（たとえば、力強く消しゴムで紙をこする場合？）
せん断を使えばよいのでしょうか？

実際、実験でせん断摩擦係数を求める場合、どういう手順によればよいのでしょうか？

No.31988 Re: 2813 2811 2805 クーロン摩擦とせん断摩擦

2002-02-24 14:03 投稿者：なうリンク：

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> > > 鍛造解析の摩擦条件として、「クーロン摩擦」OR「せん断摩擦」のどちらが
> > > いいでしょうか？一説には「クーロン摩擦:0.1＝せん断摩擦:0.3」と近似
> > > できると聞きましたが、文献等の情報をお持ちでしたら教えてください。
> >
> > はじめまして、
> > 御存知かもしれませんが、
> > http://www.mech-da.co.jp/mechnews/2000-4/00-4-4.html
> > いろいろなケースで、推定は困難なようですが、、
> >
> > 私は、いつもクーロン摩擦で0.05程度にしてます。根拠は全くありませんので、
> >
>
> 竜之介です。
> 情報ありがとうございました。
> 　上記のページは以前確認しました。うーん「コマッタチャン」モードです。
> わたしもクーロン摩擦（＝０．１）を使っています、というかクーロン摩擦
> しか設定できないソルバなんです。
> 　せん断摩擦で計算すると、収束性がいいと前回ご出演のお姉ちゃん（ちなみに
> 社外のサポートベンダーの人です）が言ってました。何でも、変形体と型の境界
> に発生する静水圧の影響がないからとかだそうで、本当なら使ってみたいと思って
> いたところなんですけどね・・・・。
>
> 摩擦の扱いは難しいですね、ほんまに。
>
> それでは。
>
はじめまして。最近ここのページをみて楽しくみさせていただいてますなうっていいます。
手助けになるかどうかわかりませんが、摩擦について書き込みしてみます。

クーロンとせん断の摩擦係数の違いですが、
クーロンは　Ｆ＝μ*Ｎ　　Ｆは摩擦抵抗、μはクーロン摩擦係数、Ｎは垂直応力
せん断は　　τ＝ｍ*Ｋ　　τは摩擦抵抗、ｍはせん断摩擦係数、Ｋは降伏せん断応力
と思ってます。クーロンは通常高校物理とかで習ったやつです。
この二つの使い分けはシミュレーションのモデルで決まると思います。
一概にはいえませんが、圧力の高いものにはせん断を。低いものにはクーロンを
使えば有限要素法の陰解法では収束性はいいと思います。式からわかるように
クーロン摩擦係数はＮ（圧力、静水圧）の値によって摩擦抵抗力が決まりますので圧力の低いものがお勧めです。
せん断摩擦係数は一定を保つため、大変形などの高い圧力にむいていると考えています。
つまり、クーロン摩擦は力によって抵抗力がかわり、
せん断はある一定の圧力を降伏すると発生すると考えればいいのではないかと
思います。よって微小変形程度ならクーロンで、大変形ならせん断でいけばいいかな
と考えていますが、参考になればいいと思ってます。では

No.31987 Re: 2806 ソリッドVSシェル

2002-02-24 13:26 投稿者：ハッピーリンク：

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> > >結局この収束した応力の物理的な意味を理解できずに使用することは危険
> > >ではないかと思いますが。
> > あるいは、シェル要素に用いられている理論そのものについて質問
> > されているのでしょうか？
> >
>
> そうです。理論そのものです。どうしてシェル要素なら、応力が収束しますか、
>この収束した応力は何を意味しているかについて教えていただければと思います。
by応答さん

スミマセン、そもそも私が謎かけのような回答をしたので長引いているようで．．．
imadaさん、チャーリーさんが適切に回答されていて重複する面もありますが。

ソリッド要素は又の名を「連続体要素」と言って、解析対象の形をほぼ忠実に表します。
細かなフィレットを省略すると言った簡略化はありますが、基本的に形状は忠実です。
変形を空間的に離散化して節点変位で代表させ、得られた変形分布から、歪み＆応力が
算出されます。
Ｔ字継ぎ手において、現実は角部に細く見れば小さなＲがあるでしょうが、これを無視
して直角にモデル化すると、これはＦＥＭ以前の問題として、imadaさんがおっしゃる
ように特異点となります。形状に忠実なソリッド要素で角部のメッシュを細かくして
いくと、忠実に無限大に発散することがあり得ます。ここで言う「忠実」は弾性力学に
対してと言う意味で、実際の構造では局所的に降伏して応力は緩和されます。
（もしフィレットをモデル化されているのでしたら、応力は有限な応力集中を示すわけ
　ですから、ソリッド要素を細かくすると、そのピーク応力に漸近するはずです。）

一方、シェル要素や梁要素は構造要素とも呼ばれますが、対象の特徴を生かして形状の
単純化を行っています。シェルであれば、「薄い」という特徴から、厚さ方向の変形分布
に大胆な近似を置き、中立面で代表させてモデル化。梁であればさらに１Ｄ的なモデル化
をするわけです。断面内における応力集中などは当然表現できません。そして断面に
関しては断面力を考えることになり、求められる応力はいわゆる公称応力。
梁構造で考えると（シェルでも同じ）、梁の断面にモーメントＭが作用すると、応力は
Ｍ／Ｚですね（Ｚ：断面定数）。梁がＴ字状や十字状に接合されていても、接合部の
応力は断面力によって決まります。いくら接合部のメッシュを細かくしても伝達される
力Ｍは変わりませんから、応力はＭ／Ｚで一定です。
（勿論、粗すぎると剛性の精度が悪いので断面力が変わることはありますが）

シェルであれば、単純化されてないシェル面内の挙動についてはソリッドと同じように
連続体表現ですから応力集中が起こり得ますが、面外方向については上記のような背景
により、応力集中（勿論無限大も）は起こりません。

No.31972 ANSYSって

2002-02-23 17:08 投稿者：ハッピーリンク：

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ANSYSはパラメータが使えるので、iSIGHTなどの最適化ソフトと組み合わせて品質工学等の
パラスタが簡単に出来そうだろうなぁと思っていたのですが、
ANSYSそのもののプログラミング機能で、直交表と寸法、境界条件などのパラメーターを
配列で記述してDOループで回して結果を自動書き出しすると、これだけでパラスタが出来ました。
結果はエクセルのマスターシートに取り込んでＳＮ比計算＆グラフ化。

ANSYSはソルバーにプリ・ポストが一体になっている点が使い易いと思っていたのですが、
さらにシェルまで一体になっているような不思議なソフトです。
ダイアログボックスも簡単に作れるのでシンプルなシステムならこれで簡単に作れそうです。
これはNASTRANやABAQUSなどの他ＦＥＭソフトとは単純には比較できないですねぇ

#サブルーチンの考え方（Local変数を引数渡し）がないので複雑なシステムは面倒かも知れません。

No.31954 Re: 1954 No.1923 機構解析ソフトのデモ版

2002-02-23 00:42 投稿者：ハッピーリンク：

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> 本の付録にWorkingModel2Dの機能限定版（ファイルの保存が出来ない、
> オブジェクトが５つ位まで等）が付いているものもあります。
> 「エンジョイ力学実験」
> 阿部　宏之著　鈴木　賢治著　コロナ社版

DMSさん、以前ご紹介いただいた、WorkingModel2Dの件。
講習会教材としてバッチリ活用できました。有り難うございました。
＃ＣＡＥ缶詰で久し振りに充実した一週間でした。

No.31941 Re: 2813 2811 2805 クーロン摩擦とせん断摩擦

2002-02-22 23:17 投稿者：チャーリーリンク：

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>　せん断摩擦で計算すると、収束性がいいと前回ご出演のお姉ちゃん（ちなみに
>社外のサポートベンダーの人です）が言ってました。
只者ではないわけですね。

> 摩擦の扱いは難しいですね、ほんまに。
> それでは。

＃私目は、その場限りの、趣味レーション域での解析が多いので私も興味が非常にあります。
個人名出して申し訳ないですが、静水圧に詳しい、EZforgeさんのコメントいただきたいたいところです。(^^;;
宜しくお願いします。(笑)

No.31918 Re: 2811 2805 クーロン摩擦とせん断摩擦

2002-02-22 13:20 投稿者：竜之介リンク：

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> > 鍛造解析の摩擦条件として、「クーロン摩擦」OR「せん断摩擦」のどちらが
> > いいでしょうか？一説には「クーロン摩擦:0.1＝せん断摩擦:0.3」と近似
> > できると聞きましたが、文献等の情報をお持ちでしたら教えてください。
>
> はじめまして、
> 御存知かもしれませんが、
> http://www.mech-da.co.jp/mechnews/2000-4/00-4-4.html
> いろいろなケースで、推定は困難なようですが、、
>
> 私は、いつもクーロン摩擦で0.05程度にしてます。根拠は全くありませんので、
>

竜之介です。
情報ありがとうございました。
　上記のページは以前確認しました。うーん「コマッタチャン」モードです。
わたしもクーロン摩擦（＝０．１）を使っています、というかクーロン摩擦
しか設定できないソルバなんです。
　せん断摩擦で計算すると、収束性がいいと前回ご出演のお姉ちゃん（ちなみに
社外のサポートベンダーの人です）が言ってました。何でも、変形体と型の境界
に発生する静水圧の影響がないからとかだそうで、本当なら使ってみたいと思って
いたところなんですけどね・・・・。

摩擦の扱いは難しいですね、ほんまに。

それでは。

No.31917 Re: 2810 ゴムや樹脂の熱収縮

2002-02-22 12:57 投稿者：チャーリーリンク：

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> 　ゴムや樹脂の熱収縮について教えてください。通常、温度上昇により材料は
> 伸びますが、温度上昇により収縮する材料のメカニズムがよくわかりません。
> 線膨張係数と熱収縮率は相関がない数値なのでしょうか？
>
> 　又、FEMでこの現象をモデル化する場合、温度の下降、若しくは
> 線膨張係数をマイナスで与えたりする方法によるのでしょうか？
> （MENTAT2001での設定について教えて頂けたら幸いです。）

非常に、難しいそうですね。
収縮ですから、膨張係数がマイナスが適切とは思うのですが、
実測ってみて、要素のサブルーチンなど作ったほうが
適切なような気がします。

No.31916 Re: 2805 クーロン摩擦とせん断摩擦

2002-02-22 12:54 投稿者：チャーリーリンク：

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> 鍛造解析の摩擦条件として、「クーロン摩擦」OR「せん断摩擦」のどちらが
> いいでしょうか？一説には「クーロン摩擦:0.1＝せん断摩擦:0.3」と近似
> できると聞きましたが、文献等の情報をお持ちでしたら教えてください。

はじめまして、
御存知かもしれませんが、
http://www.mech-da.co.jp/mechnews/2000-4/00-4-4.html
いろいろなケースで、推定は困難なようですが、、

私は、いつもクーロン摩擦で0.05程度にしてます。根拠は全くありませんので、

No.31840 ゴムや樹脂の熱収縮

2002-02-21 01:54 投稿者： wakaba リンク：

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　ゴムや樹脂の熱収縮について教えてください。通常、温度上昇により材料は
伸びますが、温度上昇により収縮する材料のメカニズムがよくわかりません。
線膨張係数と熱収縮率は相関がない数値なのでしょうか？

　又、FEMでこの現象をモデル化する場合、温度の下降、若しくは
線膨張係数をマイナスで与えたりする方法によるのでしょうか？
（MENTAT2001での設定について教えて頂けたら幸いです。）

No.31774 Re: 2806 2803 2802 2799 2796 2788 2787 2785 2775 ソリッドVSシェル

2002-02-19 23:05 投稿者： imada リンク： http://www.iforce.co.jp

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> そうです。理論そのものです。どうしてシェル要素なら、応力が収束しますか、この収束した応力は何を意味しているかについて教えていただければと思います。

by 応答さん。

お使いのコードのシェル要素がどのような定式化がされているかは、
マニュアルにまかせるとして、御質問の「なぜ応力が収束するか？」
「この収束した応力は何を意味するか？」ですが、シェル要素で計算
されるのは、基本的には「曲げ応力」と「面内変形による応力」の
たしあわせですので、今回のようにシェルの面外変形に注目した場合は
節点に作用するモーメントや力が有限値であり、形状パラメータとしては
板厚、幅、長さ、であり、これも有限値のはずですから応力も当然ある
有限値になるはずですね。
そしてこの値は「曲げ応力の最大値」＋「面内方向の最大垂直応力」を
意味する事になります。

振り返って、なぜソリッド要素で無限の応力になるのかをかんがえれば、
これは形状的に不連続で、見かけ上面積が０となる点があるからであり、
このようなことはシェル要素の面外変形では表現できません（面内変形では
当然表現できますが）。

議論がかみ合っていないかもしれません。
質問の意図を勘違いしていたらすみません。

No.31757 Re: 2806 ソリッドVSシェル

2002-02-19 17:00 投稿者：チャーリーリンク：

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> > >結局この収束した応力の物理的な意味を理解できずに使用することは危険
> > >ではないかと思いますが。
> > あるいは、シェル要素に用いられている理論そのものについて質問
> > されているのでしょうか？
> >
>
> そうです。理論そのものです。どうしてシェル要素なら、応力が収束しますか、
> この収束した応力は何を意味しているかについて教えていただければと思います。

大変形（弾性率に比較して、やたら大きい荷重）の解析になってませんでしょうか？
shellでしたら、同じサイズでしたらあくまで計算上で歪みの大きさもsolidに
比べて余裕があります。
一般的に線形問題でしたら、微小変形問題に限定すれば、収束も同じように考えているのですが、、、
また解も材力計算同様の結果になるはずです。

imadaさん、横レスすみません。

No.31752 Re: 2803 2802 2799 2796 2788 2787 2785 2775 ソリッドVSシェル

2002-02-19 12:55 投稿者：応答リンク：

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> >結局この収束した応力の物理的な意味を理解できずに使用することは危険
> >ではないかと思いますが。
> あるいは、シェル要素に用いられている理論そのものについて質問
> されているのでしょうか？
>

そうです。理論そのものです。どうしてシェル要素なら、応力が収束しますか、この収束した応力は何を意味しているかについて教えていただければと思います。