ばね接続を用いた解析事例

本例題について

• 2枚のボディをばね接続した解析事例です。
   

• ばね接続を用いることで相対的な変位とばね定数で算出される荷重を考慮することができます。
   

• 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

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。分割ステップ数をデフォルト値２０から８へ変更しています。

モデル図

２ｍｍ×２ｍｍ×４ｍｍのサイズの２つの直方体形状のボディを１ｍｍ離して作成し、その間にばね接続境界を設定しています。

ばね接続境界（Spring1、Spring２）を２つのボディの面に設定し、ペア設定でばね定数を設定しています。

2つのボディに一方には変位固定境界（Fix)、もう一方には強制変位境界（Move）を設定しています。

このプロジェクトにはモデルを２つ作成して強制変位（Move）の方向成分を変えています。

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

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。

また以下のばね接続ペアを設定し、ばね定数を１．０e5[N/m]に設定しています。

解析結果

model1の変位図と主応力の分布を下に示します。

ばね接続によって２つのボディの曲げ変形にともなう応力がボディ内部に発生していることが分かります。

ばね接続によって発生する力は計算値テーブルの「外力/反力[N]」に表示されます。

このモデルでは約１２Nの大きさの力が発生しています。

ばね接続境界を設定した面の相対変位はボディの曲げ変形を除くとZ方向に約０.5ｍｍ（変位結果から概算）

であり、変形前の長さ１ｍｍから１．1２ｍｍに伸びています。

したがってばね接続部のばねの伸びは0.12ｍｍであり、ばね定数1.0e5[N/m]を乗算すると１２Nとなり、

計算値テーブルの外力と一致します。

次にmodel2の変位図と主応力の分布を下に示します。

ばね接続によって２つのボディの引張変形にともなう引張応力がボディ内部に発生していることが分かります。

ばね接続によって発生する力は計算値テーブルの「外力/反力[N]」に表示されます。

このモデルでは約８５．４Nの大きさの力が発生しています。

ばね接続境界を設定した面の相対変位はボディの引張変形を除くとX方向に約０.854ｍｍ（変位結果から概算）

であり、変形前の長さ１ｍｍから１．８５４ｍｍに伸びています。

したがってばね接続部のばねの伸びは0.854ｍｍであり、ばね定数1.0e5[N/m]を乗算すると８５．４Nとなり、

計算値テーブルの外力と一致します。