
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
例題19の構造に似ていますが2枚の板と接合部の線膨張係数が異なる構造体において、
接合部以外の境界面には簡易接触を適用したうえで、温度変化による熱荷重によって変形する
状態をシミュレーションした例を示します。
変形の状態や変位分布、応力分布を解析結果として見ることができます。
表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。
項目 |
条件 |
解析空間 |
3次元 |
モデル単位 |
mm |
一様な(局所的な分布のない)温度変化による熱応力解析をしますので、
解析オプションとして熱荷重を設定して、基準温度と到達温度を設定します。
熱伝導解析[Watt]との連成解析をする必要はありません。
項目 |
条件 |
ソルバ |
応力解析[Galileo] |
解析の種類 |
静解析 |
解析オプション |
熱荷重をチェック |
ステップ/熱荷重タブの設定を以下のように行っています。
例題19とは異なり、温度が0度に下がった場合を解析しています。
タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
ステップ/熱荷重 |
基準温度 |
25[deg] |
ステップ/到達温度設定 |
ステップ1:0[deg] |
例題19とは違い2枚の板(PLATE1,PLATE2)には共通の線膨張係数を適用し、接合部(EDGE)には板材料の
2倍の線膨張係数の材料定数を設定しています。
ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
0/Solid |
EDGE |
MAT2 |
1/Solid |
PLATE1 |
MAT1 |
2/Solid |
PLATE2 |
MAT1 |
材料定数は以下のように設定しています。
MAT1とMAT2で線膨張係数に倍の差を設定しています。
材料名 |
タブ |
定数 |
MAT1 |
弾性定数 |
ヤング率: 10×109[Pa] ポアソン比: 0.3 |
線膨張係数 |
5×10-6[1/deg] |
|
MAT2 |
弾性定数 |
ヤング率: 10×109[Pa] ポアソン比: 0.3 |
線膨張係数 |
10×10-6[1/deg] |
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
CONTACT/Face |
機械 |
簡易接触 |
簡易接触の扱い:自動判定 |
変位図を示します。コンター図は変位のZ成分を示してます。
温度低下により接合部(EDGE)が板部分よりも多く収縮し、結果的に板に開きが発生している様子がわかります。
根元部分(EDGEとPLATE1、PLATE2の接合部)の応力ベクトル分布図を示します。
EDGE部分では引っ張り応力、板部分では圧縮応力が発生していることが分かります。
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