板金のCAEの仕方

[Anonymous]

板金で箱状の物体をデザインしています。

これをCAEで強度解析したいと思うのですがうまくいきません。良い方法があったら教えていただけないでしょうか。

今やっているのは

側板2枚と残りの上下裏表の３個をシートメタルで作成しこの３つをジョイントし、結合用の穴にリベットを模したオブジェクトを

ジョイントしています。（見た目は実物とそっくりになっています。）

これをシミュレーションモードで接触を自動検出させてすべて分離に設定してシミュレーションするのですが、

結果がリベットで結合しているようには見えません。

複数のシートメタルの重なっている部分が接着しているとしてシミュレーションされているとしか思えない結果がでます。

試しにリベットを削除して行っても結果が変わったように見えないのでどこかおかしいというのはわかるのですが

どうしたらよいのかがよくわかりません。

板金のシミュレーションがうまく行えている方がいたらコツを教えていただけると助かります。

よろしくお願いします。

[adachitech7]

具体的な事例で説明された方が回答を得やすくなると思います。

お困りになられている事象をスクショ画像等で説明されるか、もし可能であればデータ共有をしていただけると助かります。

データ共有の方法は以下を参考になさってください。

アーカイブファイル作成
https://knowledge.autodesk.com/ja/support/fusion-360/troubleshooting/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/...

データ共有
https://knowledge.autodesk.com/ja/search-result/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/JPN/How-to-share-a-Fu...

[Anonymous]

アドバイスいただきありがとうございます。

アーカイブファイルを添付いたします。

「箱　強度解析テスト」が今回のものです。

シミュレーション結果を見ると板と板が重なっている部分が接着しているかのような結果に見えるのですがシミュレーション設定では分離にしているつもりです。

（穴にリベットが入っていないのは余計なものをすべてなくしてどうなるかを見ているためです。）

「リベット接合　解析テスト」というものは確認のため2枚の板金をリベットで接続して引っ張る解析をしたものです。こちらは2枚の板金はリベットでのみ接続しているような

解析結果となっています。これを見て箱でも解析できると思って箱を作り始めたのですがうまくいきません。

[adachitech7]

まだ全部は検証しきれていないのですが、モデル上で気になったところがいくつかあります。

干渉している部分が2か所。

穴位置ずれ。（上下共）

板厚1.2mm×2で2.4mmのはずが微妙に数字が違う。

板厚1.2mm×2+クリアランス0.02mmで2.42mmのはずが微妙に数字が違う。

あとリベットは板が入るところが2.41mmなので、板間の距離が2.42mmあれば干渉しているはずですね。

実際の設計ではクリアランスを開けるのが当然なのですが、これまでの経験からいくと設計データをそのままCAE解析するとエラーが出ることが多い気がします。

設計のことはひとまず置いておいて、クリアランス0で単純化したモデルを作り、その上で接触条件を設定した方がうまくいくんじゃないでしょうか。

この方針でもう少し検証してみます。

[adachitech7]

それらしい結果がでているように思えるのですがいかがでしょうか？

[adachitech7]

それから2枚の板の寸法測定で微妙な誤差がでるのはFusion360の精度が0.00001であることに起因するようです。

申し訳ありません。

https://forums.autodesk.com/t5/fusion-360-ri-ben-yu/toreransu-xu-rong-cha-shu-zhinitsuite/td-p/59750...

[Anonymous]

いろいろ確認していただきありがとうございます。

穴位置がずれているのは気づきませんでした。ご指摘いただきありがとうございます。

もう一つの干渉しているところとご指摘いただいた部分は溶接したいと思っている場所でして解析前に単純化で干渉を解消したつもりでした。

この溶接部分がないとシミュレーションはうまくいくのですが、溶接部分があると溶接部分がある板も無い板もどちらも板が重なっている部分が接着されているような結果が

得られるような気がしています。

前回アップロードしたファイルは片方の側板が溶接部分（干渉しているとご指摘いただいた部分）あり、でもう片方の側板が溶接部分なしとして溶接部分なしのほうの解析結果が

どうなるか確認したもので、両方の側板が溶接部分がない場合の解析結果は側板自体が無い場合の解析とほぼ同じとなるのですが、片方の側板に溶接部分があると溶接部分がない側板側も解析結果が変わってしまいます。

ちなみに、板間のクリアランスを０．０１mm開けて溶接部分のみを結合して全体を一つのオブジェクトにすることも試したのですがこちらもモデル上では拡大すると板と板の間にクリアランスが開いているように見えるのですがシミュレーション結果では板と板の重なり部分が接着しているような結果が得られます。

何かご存じであれば教えていただけると助かります。

[adachitech7]

お知りになりたい事柄を画像でご説明いただけると非常に助かります。

データの方は既に共有していただきましたので、私の方でも色々検証可能です。

接触の設定に関しては、一定以下のギャップは一体とみなす設定があるはずです。

確かデフォルトは0.1mmだった気がします。

[adachitech7]

底面手前側のリベット2か所を外し、右側上下を接着した結果です。

特におかしいところはないようですがいかがでしょうか？

[Anonymous]

いろいろご確認いただいておりありがとうございます。

現象をうまく伝えられておらず申し訳ありません。説明文書を作成していますのでそれまで少しお待ちいただけると助かります。

[Anonymous]

こんにちは。

PDFで説明を作成しました。また変な結果が得られるモデルも添付します。

私のソフトウェアへの理解不足、設定ミスが原因であれば申し訳ありません。

[adachitech7]

リベットなしで接触タイプを分離にされているため、両サイドの板が解析上中空に浮いてしまっているのが原因ではないでしょうか？

試しにサイドの板に開いている穴のエッジのみを固定すると正常と思われる結果が出るようです。（左右両方固定しました）

それから意図的に干渉させておられる場所以外にも干渉箇所がありました。

干渉部が解析結果にどう影響を及ぼすのかまだ検証ができていませんが念のためお知らせしておきます。

[Anonymous]

確かに側板がどこにも結合されていないというのはおかしなシミュレーションであることはわかっていますが、

とはいえ、どこにも結合されていないはずの部品が力を伝えるという結果が出るのは変ではないでしょうか。

いろいろな確認をしていただいて正しい結果がでたということはわかるのですが変な結果が出た理由が知りたいです。

（干渉しているのは反対側の板ですし、単純化で対応してあるので今回の原因ではないと思います）

今回は一目でおかしいとわかる状態まで部品を減らしたので正しい、おかしいがわかりますが、ここにすべての部品を追加して

溶接部分を結合したりしていったあとでは結果からシミュレーションがおかしいのか、構造がまずいのかが判断できないように思います。

いかがでしょうか。

[adachitech7 · Accepted solution]

干渉をすべてなくして再度解析実行してみました。

この結果から考えるとやはり干渉している部分が何らかの影響を及ぼしていると思われます。

左側面の板も0.5mmほど変形していますが、これはメッシュをもっと細かく切ることで意思決定に問題のないレベルまで改善されると思います。

（解析に時間がかかりますので、今は実際に検証することは難しいです）

干渉ありの場合になぜおかしな結果が出るのかソフトウェア内部の構造に詳しくないので分からないのですが、モデリングレベルで干渉部を排除するということと、実際の構造に合わせて接触条件を設定するという運用で基本的な解析品質は確保できるんじゃないでしょうか。

[Anonymous]

何度もシミュレーションまで行っていただいてありがとうございます。

モデルで干渉部を除去するのと単純化で干渉部を除去するのと結果が違う可能性は考えていませんでした。

当面

　単純化で干渉部分の対応は行わなずモデルを修正する。

　リベットを使って接着を分離にするなら板金を重ねるときに隙間を開けない。

　

というやり方をとることにします。

　

いろいろほんとうにありがとうございました。