静水圧

本例題について

• 静水圧による変形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。

解析空間

解析条件

浮力により、+z方向に加速が生じるため、高度な設定タブの設定を以下のように行っています。

モデル図

潜水艦が海底に向かって沈んでいくようなモデルです。

ボディ属性および材料の設定

※材料データベースを利用

境界条件

静水圧は深さに比例した圧力がボディの表面全体に加わります。この圧力Pは次式で与えられます

P =ρgh

ここで、ρは密度[kg/m3]、gは重力加速度[m/s2]、hは深さ[m]であり、水の場合は下記になります。

P =9800h[Pa]

• このモデルでは、境界条件は圧力だけであって、変位は拘束されていません。

　　　　一般的には変位を拘束しないと計算できませんが、Femtetでは計算できます。

この圧力は、外部境界条件の分布データを指定します。

分布データのダイアログで、１次元、ローカル座標でｚ方向を設定します。さらに座標－圧力リストにて

ボディを完全に包含する領域にて端の２点の圧力を指定します。その間は線形補間されます。

メッシュを分割した後、メッシュの表示で、分布圧力を選択することで表面の圧力分布が表示できます。

解析結果

変形図を示します。コンター図は変位の大きさを示してます。

圧力により全体的に縮み、さらに、上下の非対称性から曲がった変形になります。

対称モデルですと全体に縮んだ変形となります。