
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
本例題について
板材を両側から別の板材で押し付けてU字型に曲げるプロセスを接触解析した事例です。
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 |
2次元 |
モデル単位 |
mm |
回転をともなう大きい変形解析のため大変形をチェックしています。
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 |
大変形をチェック |
ステップ/熱荷重の設定を以下のように行っています。
変形が大きいため安定的に接触解析を収束させるため分割ステップ数を増やしています。
タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
ステップ/熱荷重 |
ステップ/到達温度設定 |
分割ステップ: 40 |
非線形解析オプション | 分割ステップの結果を出力するをチェック |
曲げられる板材(plate)には対称境界(symmetric)および接触面(contactor)を設定し、
さらに安定的に曲げるためのz変位固定境界(fix_z)を設定しています。
安定的に下方向に凸に曲がるように接触部位の形状を円形にし、z変位固定境界(fix_z)
よりも上側で初期接触が発生するように形状を調整しています。
曲げる板材(pusher)には被接触面(target)および変位境界(move)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 |
1/Sheet |
pusher |
007_鉄Fe※ |
3/Sheet |
plate |
001_アルミニウムAl※ |
※材料データベースを利用
以下の通り、変位と接触面と対称の境界条件を設定しています。
境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
fix_z/vertex |
機械 |
変位 |
Z成分のチェックボックスをオン |
move/Edge |
機械 |
変位 |
X成分とZ成分のチェックボックスをオン UX= -45 x 10-3 [m] |
contactor/Edge |
機械 |
接触表面 |
接触面 |
target/Edge |
機械 |
接触表面 |
被接触面 |
symmetric/Edge |
対称/不連続 |
対称 |
対称面のチェックボックスをオン |
また以下の接触境界ペアを設定し、摩擦係数をゼロ設定しています。
境界条件ペア |
摩擦係数 |
contactor-target |
0.0 |
0.5ステップにおける変形図とミーゼス応力分布を示します。
plateボディの全体にわたって応力が発生していることが分かります。
続いて、1.0ステップにおける変形図とミーゼス応力分布を示します。
plateボディの曲げ変形は中央部分に集中しているため、応力の集中も同じ部位に発生していることが分かります。
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