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例題８ 熱荷重を受ける両端固定梁
本例題について
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両端を固定された梁が熱荷重を受ける状態を解析した事例を示します。
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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。
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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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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析モデルダウンロード
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プロジェクトファイルをダウンロード（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。）
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
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]との連成解析をする必要はありません。
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項目 |
条件 |
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応力解析[Galileo] |
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解析の種類 |
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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。
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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ステップ/熱荷重 |
基準温度 |
25[deg] |
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ステップ/到達温度設定 |
ステップ１：60[deg] |
モデル図
直方体ソリッドボディの材料を銅に設定し、境界条件としては両端の面トポロジのY方向変位を固定としています。
ボディ属性および材料の設定
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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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0/Solid |
CU_BLOCK |
008_銅Cu※ |
※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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FIX_Y1/Face |
機械 |
変位 |
Y成分のチェックボックスをオン UY=0 |
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FIX_Y2/Face |
機械 |
変位 |
Y成分のチェックボックスをオン UY=0 |
解析結果
変位ベクトルを示します。カラーバー変位の大きさを示してます。
Y方向は両端にて固定されているため、膨張による変形はXZ平面に平行な成分のみ発生していることが分かります。
応力ベクトル図を示します。
XZ平面に平行な方向には膨張を妨げる要素はないため応力は発生していませんが、Y方向は両端にて固定されている
ため、圧縮応力が発生していることが分かります。
テーブルの結果表示では以下のように外力/反力が出力されます。
境界条件FIX_Y1上においてはトータル71[N]のY軸プラス方向の反力が発生し、
FIX_Y2上においてはトータル71[N]でY軸マイナス方向に反力が発生していることが分かります。