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例題１ ノズル吸着力の解析
本例題について
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ノズルの吸い上げにより、小さな円盤を吸い上げたときの力による初動の解析を行います。
（円盤の移動を考慮した流体解析ではないため、吸い上げ開始直後の移動が確認できます。）
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変位分布や応力分布を解析結果として見ることができます。
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表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
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プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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流体解析[Bernoulli] 応力解析[Galileo] |
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流体解析タブ / 解析の種類 |
流体解析：過渡解析 |
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流体解析タブ/ 層流/乱流 |
乱流をチェック |
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応力解析タブ / 解析の種類 |
応力解析：過渡解析 |
過渡解析タブにて以下のように設定しています。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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過渡解析 |
表 |
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モデル図
円筒状の空気領域から筒状のノズルを除いた箇所に空気（000_空気)の材料を設定します。
空気領域の上部に筒状のノズルと、空気領域の底面に円盤状の物体を配置します。
ノズルの上部に流出境界条件（10m/sで吸引)を設定しています。
また、空気領域底面は、壁面の境界条件を設定しています。
ノズルが応力解析時iに移動しないように、ノズル上部に固定境界条件を設定します。i
ボディ属性および材料、メッシュサイズの設定
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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3/Solid |
Nozzle |
001_アルミニウムAl※ |
1.0 |
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4/Solid |
Air |
000_空気※ |
- |
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5/Solid |
Plate |
007_鉄Fe※ |
1.0 |
※材料データベースを利用
境界条件
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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Outlet/Face |
流体 |
流出 |
強制流出 |
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Wall/Face |
流体 |
固体壁 |
- |
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Fix/Face |
機械 |
変位 |
UX,UY,UZをチェック |
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外部境界条件 |
流体 |
流入/流出 |
自然流入/流出 |
解析結果
解析タイプ「流体解析」で、時刻0.1[s]における流速分布を表示します。
断面y = 0 断面、フィールド：流速で流速ベクトル図を表示しています。
ノズルに空気が吸い上げられている様子が確認できます。
解析タイプ「流体解析」で、円盤上の圧力分布を示します。
フィールド：圧力（静圧）でコンタ図を表示しています。
ノズルの正面に相当する位置に低い圧力が発生しており、吸い上げる力が発生しているのが確認できます。
解析タイプ「応力解析」で、円盤の移動を確認します。
断面y = 0 断面、フィールド：変位でコンタ図を表示しています。
ノズル直下で引き上げられる力が加わるため、円盤が傾きながら上昇する様子が確認できます。
