HyperMesh ではり要素の断面に応力を描く方法
Altair Employee始めに
HyperMesh のポスト処理では、はり要素の断面に応力コンタを描画することができます。本記事はその紹介です。
簡単な矩形断面に描画してみる
次のような簡単な条件を定義します。
断面は、1x1 の矩形断面です。はり要素を 3D 表示するとこうなります。
HyperMesh には、このように寸法を入力するだけで作成できる断面パターンがたくさん用意されています。
実際に軸応力を描くと、このようになります。
これは簡単に検算可能なので、検算します。矩形の幅b, 高さ h, モーメントを M とすると、最上部、または最下部の応力σ は
σ = M/(b h^2/6)
が公式です。今回 b=1, h=1, M=1 のため、σ =6 が正解です。
コンターは 5.81 となっていますが、実際には断面にシェルメッシュを切って、その要素ごとに計算した応力値で要素を色付けしているためで、断面形状の最外を数学的に計算しているわけではないため、少し内側の小さい値となります。メッシュの細かさ、節点への外挿などの処理をすることで 5.98 まで行きます。細かく知りたい方は、動画説明をご覧ください。
任意断面の例として A 断面に描画してみる
HyperMesh では、断面スケッチや、CAD, FE モデルの投影により、任意の断面を作ることができます。今回は、Altair の A の断面を作ってみました。
このようにスケッチで A の形を作り
リアルな 3D 表示をすることができます。
では、応力コンタも描画してみました。
使う上での制約
ヘルプはこちらです。
https://help.altair.com/hwdesktop/hwx/topics/post-processing/beam_stress_contour_t.htm
- 断面は standard section (寸法入力で作る、最初の矩形断面のタイプ) または solid section (スケッチで作る、２個目の A のタイプ) に限定
- OptiStruct の出力要求に ELFORCE(OUTPUT2) = ALL が必要
使い方動画
動画ファイルのダウンロード:
KB0121662_ContourBeamStress使い方.mp4
動画と記事で使っている OptiStruct 入力ファイル (計算実行は各自行ってください)
アルテア公式製品リンク
https://www.altairjp.co.jp/hyperworks/
https://www.altairjp.co.jp/optistruct/