うどんを潰す様子のシミュレーション

[hedgehog3]

「うどん潰し」の写真のように、うどんに力をかけて潰していく様子をfusion360のシミュレーションを用いて再現しようと考えています。

しかし、構造座屈のシミュレーションで試してみたところ、「うどん失敗」の写真のように右に偏って潰れてしまい、上手く再現できませんでした。

fusion360のシミュレーションを用いて、うどんが潰れる様子を再現する方法を教えて頂きたいです。

荷重は3.18N　うどんは400mm×8mm×5mm(長さ×幅×高さ)　円柱は直径11mmです。

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

ヤング率を変更する際に「0.3MPa」のように単位を含めて記入すればうまくいきます。表示はGPaで変わらず0になったままでも材料特性のところで確認すると指数表示になっているのが分かると思います。単位系を変えるのはどうもできないようです。

メッシュの件はもう少しお待ちください。

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

ローカルメッシュコントロールの手順です。

[hedgehog3]

無事にローカルメッシュコントロールできました。ありがとうございます。

一方で、2点上手くいかないことがありました。

1点目は、マテリアル→物理マテリアルを管理→お気に入りの「ゴム、シリコーン」　の手順でヤング率を変更したのですが、その後、画面左のノードの「ゴム、シリコーン」の材料特性を見ると、その変更が反映されていないという問題です。

2点目は、以前adachitech7さんがヤング率3[MPa],シェル厚み0.3[mm]でシミュレーションを実行した際に円柱変位が約2.7[mm]だったと思うのですが、同じ条件で実行したところ、なぜか円柱変位が約11[mm]程になってしまったという問題です。

以前のadachitech7さんの解析環境と今回の私の解析環境に大きな違いがあると思うのですが、もし原因が分かりましたら教えて頂きたいです。

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

お気に入りの方を変更する場合は再度マテリアルを選択しなおす必要があります。ドキュメントマテリアルの一覧の中にある方を変更するとダイレクトに変更が反映されるはずなのでお試しください。

変位が大幅に変わってしまうのは私も気付いていました。おそらくローカルメッシュでメッシュサイズを0.3にしたことが原因だと思います。以前私がおこなったのはモデルサイズベースで3%、アダプティブメッシュコントロール高設定でした。メッシュサイズを変えてこんなに値が変わるのは本来おかしいのですが、かなり無理のある条件でやっているのを承知の上で慎重に行うしかないと思います。（邪道な解析である所以です）シェル板厚とメッシュサイズを固定した上で再度ヤング率を変えて計算を行ってみてください。

※汎用性のある解析モデルとしては成立せず、限定された範囲での予測にしか使えないというのはこういうことが起こるからでもあります。

[hedgehog3]

ご教授頂きありがとうございます。現在ヤング率を変化させながら解析に取り組んでいます。

解析結果を見ると、添付画像「うどん断面1」のようにうどんの下面が台にめり込んでしまうのですが、これを添付画像「うどん断面2(赤色がうどんの断面)」のようにめり込まなくする方法はありますか。拘束などを利用して「断面2」に近づけることはできるでしょうか。

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

メッシュサイズを0.3mmにしたらシェル化しなくても3mm弱ほど変位するようになりました。ヤング率は0.05MPaです。

こちらのやり方の方がコントロールしやすいかもしれませんね。

細かな設定は添付ファイルをご確認ください。

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

フレットの大きさを変えて長円にしました。

色々やってみたのですが私の実力としてはこのあたりが限界のようです。

[hedgehog3]

丁寧にご対応いただきありがとうございます。

無事にうどんを潰すシミュレーションを終えることが出来ました。

最後にお聞きしたいのですが、fusion360では今回作ったうどんのモデルを折り曲げるなどのシミュレーションをすることは可能ですか。

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

おそらく折り曲げるというシミュレーションは直接はできないのではないかと思います。

似たような事例としては下記のトピックが多少参考になるかもしれません。

折り曲げたモデルを作っておいて上から適当な荷重（もしくは自重）をかけるというものです。

ひとまず情報まで。

https://forums.autodesk.com/t5/fusion-360-ri-ben-yu/zhi-pinno-qu-zhe-ke-neng-fan-tongwo-zhiritaidesu...

[hedgehog3]

参考文献を示していただきありがとうございます。

同様の方法で、曲げられたうどんにどのくらいの荷重がかかるとちぎれてしまうのかを解析するために、うどんのモデルを参考文献のゴムのように折り曲げたいのですが、その方法を教えて頂きたいです。

[Bunga777]

こんな感じでスイープでうどんが畳まれた形状を再現してみるだけじゃ駄目ですかね？

そもそも、2つに曲げた状態でこの形状にならないかも知れないので、もう少し曲げRを大きく、隙間を空ける必要があるかも……。

https://knowledge.autodesk.com/ja/community/screencast/b0214989-f32f-4610-9ea7-1d9a1a36c3e1

こっちのほうが良いかも？

https://knowledge.autodesk.com/ja/community/screencast/48e49db0-d3c6-4086-8db1-fb84f5d10c94

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

まず折り曲げたうどんの作り方です。

解析モデルの方はもう少しお待ちください。

[hedgehog3]

ご返信ありがとうございます。

同じ方法で作ってみたのですが、どうしてもエラーが出てしまいます。

もしよろしければbungaさんのファイルを見せて頂きたいです。

[hedgehog3]

いつもありがとうございます。試してみます。

よろしくお願いします。

[Bunga777]

あ、、すみません。

ファイル添付しますね。

グニャっと曲がったリアル版と、ぺったり曲がった版のボディが入っています。

適宜位置を調整して使ってみてください。

ちなみにエラーの原因はこの部分が中心でスケッチされていないからだと思います。

合わせてエラーを解消する様子のビデオも撮ってみました。参考にどうぞ。

https://knowledge.autodesk.com/ja/community/screencast/01179afe-f243-4a66-99a1-ee40d5d5ed4c

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

まだ上手くできていませんが、荷重を加えるのではなく強制変位を与えて内部の応力を観察するという方法もとれるようです。

拘束→構造拘束→タイプを強制変位に変えてください。

[hedgehog3]

強制変位を与える方法も1度試してみます。

荷重とうどんの変形の様子の関係を知りたいので、可能ならば荷重をかける形で解析したいと考えています。

[hedgehog3]

ありがとうございます。

[hedgehog3]

2点お聞きしたいことがあります。

1点目は、解析結果が断面表示されるのですが、これを解除する方法を教えて頂きたいです。

こちらのサイト

解決済み: 断面解析の終了のし方は？ - Autodesk Community - International Forums

で"左上の解析の目玉のようなマーク"と載っているのですが、そのマークが見受けられませんでした。 

2点目は、添付画像の赤線部分で一度うどんのボディを分割したのちに、ベージュ部分を0.3mmでローカルメッシュコントロールし、最後に分割したボディを結合したのですが、なぜかローカルメッシュコントロールが効いていませんでした。その原因を教えて頂きたいです。

[adachitech7]

@hedgehog3 さん、

まず断面表示からですが、結果⇒スライス平面を開いて断面のチェックを外すと元に戻ると思います。