ホーム / 例題集 / 応力解析[Galileo] / 例題１７ 異方性線膨張係数をもつ材料の熱荷重解析

例題１７ 異方性線膨張係数をもつ材料の熱荷重解析

本例題について

• 異方性線膨張係数を有する材料が熱荷重 物体の線膨張によって、異なる線膨張係数を有する物体間で発生する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デフォルトの条件を使用します。
   

• 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。）




• 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

項目	条件
解析空間	3次元
モデル単位	mm

 

解析条件

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 （ワット） Femtetの熱伝導解析ソルバの名称]との連成解析をする必要はありません。

項目	条件
ソルバ 解析の種類に応じて、電磁界や応力を計算するソフト	応力解析[Galileo （ガリレオ） Femtetの応力解析ソルバの名称]
解析の種類	静解析 時間的に変化のない解析。たとえば一定の力を加えた時の応力解析や直流電流による磁界解析など。
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。

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１：85[deg]

モデル図

変位量が座標軸方向によって変わりますので、それが分かりやすい形状として立方体のソリッドボディ 立体形状（立方体、多面体、球、円柱など）をもつボディ

を作成し、異方性線膨張係数をもつ材料としては水晶を設定しています。

ボディ属性および材料の設定

ボディ No./ボディタイプ	ボディ属性名	材料名
0/Solid	CUBIC	301_水晶※   （参考）線膨張係数※※ x 1.371×10-5[1/deg] y 1.371×10-5[1/deg] z 0.748×10-5[1/deg]

※材料データベースを利用しています。

※※異方性材料の軸方向はデフォルトではZ軸方向となっています。軸方向はボディ属性 ボディの電流値、発熱量など、材料定数以外の物性値の方向タブで設定します。

境界条件

なし

解析結果

変位ベクトル図を示します。カラーバーは変位の大きさを示してます。

 

変位の大きさを示すグラデーションコンター図を示します。

 

XY方向の膨張に比較してZ方向の膨張が小さいことが分かります。