左右対称のメッシュ分割

左右対称のメッシュ分割

Anonymous
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メッセージ1/8

左右対称のメッシュ分割

Anonymous
適用対象外

現在、添付した図のような断面の静的解析をしているのですが、

メッシュ分割が三角形のため、左右対称の解析結果にならず困っています。

 

メッシュ分割が三角形でも、収束条件などの精度を変更すれば、左右対称の結果となるのでしょうか。

 

また、メッシュ分割を左右対称で行える方法や、四角形のメッシュ分割が行える方法があれば、そちらについてもご教授いただきたいと思います。

 

お手数をお掛けしますが、何卒よろしくお願い申し上げます。

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メッセージ2/8

adachitech7
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下図のように複数のボディに分割した直方体を上面固定、下面に1000Nの荷重をかけて解析してみました。

メッシュの配置は左右対称とはなっていません。

01.PNG

 

 

下図が解析結果です。確かに同じ位置での左右の応力値は違っています。

02.PNG

 

 

どのような解析をされているのか、解析条件はどうしているのか、求める解析精度はどれぐらいか等の情報がないので何とも言えないのですが、メッシュの分割が左右対称ということにはあまり意味がないのではと感じました。

 

解析モデルとして検証すべきは求める解析精度が出ているか、そのために十分細かいメッシュになっているかだと思いますがいかがでしょうか。

 

例えメッシュが左右対称であっても、得られる結果が粗いものだとそのあとの評価なり予測なりに支障をきたすのではないかと思います。

メッセージ3/8

adachitech7
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さらにメッシュを細かくしてみました。

これでも左右、上下対象ではないのですが、応力値は左右で同じになっています。

01.PNG02.PNG

 

 

参考になれば幸いです。

メッセージ4/8

Anonymous
適用対象外

 様

 

いつもご回答いただき、誠にありがとうございます。

 

解析条件を示したスライドを本トピックに添付致します。

また、求める解析精度は、今のところ明確ではありませんが、以前、アダプティブメッシュリファイメントにおいて結果の収束許容差を5%に設定して解析したところ、応力の分布が上下左右対称ではありませんでした。

 

上下左右対称の断面を解析して応力分布が非対称となる場合は、何が原因になるのでしょうか。

また、Fusion360において、解析精度を向上するためには、どのように設定すればよろしいでしょうか。

 

お手数をお掛けしますが、何卒よろしくお願い申し上げます。

メッセージ5/8

adachitech7
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解決済み

まず以下のような解析はFusion360ではできないと思われます。

知る限り、コマンドや設定項目がありませんでした。

 

・六面体メッシュでの解析

・対称性の付与

 

また解析精度についてはメッシュサイズを適宜細かくするしかないと思います。

 

メッシュ設定で下記のように設定して、ボディ表面が偶数個の要素で分割されるように調整すればかなりましになりました。

01.PNG02.PNG03.PNG

 

 

Fusion360の解析で用いられているのは1次および2次の四面体要素で、これを節点を共有するように並べる訳ですからどうしても対称にならない部分が出てくるのではないかと思います。

 

先の投稿でも言及しましたが、必要な解析精度を明確にしないでメッシュや応力の対称性を確保するのはあまり意味がないのではないかと思います。

どのような解析でもそうなのですが、コンピュータで計算した結果出てくるのはある種の理論値、参考値であって、厳密解ではありません。

現実世界のバラつきと技術的な判断をするのに必要な解析精度を明確にしたうえで、解析の応力分布のバラつきが許容できるかどうかを評価されてはいかがでしょうか。

私が行った解析で言えば左右の応力差は180Paです。この値と現実に観測できる数値のバラつきと比較することお勧めします。

メッセージ6/8

Anonymous
適用対象外

 

非常にわかりやすくご教授くださり、誠にありがとうございます。

 

もう一点、解析精度について、疑問に思っていることがあるのですが、

 

私の中の考えでは、FEMは、一つの要素に作用する応力や変位を計算し、結果出力するものであると考えております。

ですが、点プローブは、1つの要素内において、座標を変更すると値が徐々に変化します。

 

そこで、点プローブで出力している応力の値というのは、どのような原理で出力しているのかご教授いただけますでしょうか。

 

お手数をお掛けし大変申し訳ありませんが、何卒よろしくお願い申し上げます。

 

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メッセージ7/8

adachitech7
Consultant
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ソフトウェアを作っているわけではないので内部の計算アルゴリズムまでは分かりかねるのですが、おそらく実際に計算して情報を持たせているのはテトラ要素の頂点(節点)なんだと思います。点プローブで任意の座標を指定した場合は、複数の節点間で値を補間して表示しているのではないでしょうか。

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メッセージ8/8

Anonymous
適用対象外

 

お忙しい中、ご回答をいただき、誠にありがとうございます。

 

値を補完しているにしましても、メッシュ間隔を小さくしなければならないのですね!

 

疑問に思っておりました箇所が明確になりました。

 

今後とも何卒宜しくおねがい申し上げます。