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例題２５ 垂直変位のみ固定した解析事例
本例題について
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円柱形状の上下に異なる線膨張係数を有する材料が配置されたモデルにおいて
円柱側面の垂直変位を固定し、平行方向変位を自由とした熱荷重解析事例を示します。
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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 |
0[deg] |
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ステップ/到達温度設定 |
ステップ１：300[deg] |
モデル図
円柱形状のソリッドボディを上下均等に分割し、上下面には完全変位固定、円柱側面には垂直方向変位固定
の境界条件を設定しています。上下のボディの材料は異なる線膨張係数を設定しています。
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 |
Body1 |
Mat1 |
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1/Solid |
Body2 |
Mat2 |
材料定数は以下のように設定しています。
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材料名 |
タブ |
定数 |
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Mat1 |
線膨張係数 |
0×10-6[1/deg] |
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弾性定数 |
ヤング率：1×109[Pa] ポアソン比： 0.3 |
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Mat2 |
線膨張係数 |
400×10-6[1/deg] |
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弾性定数 |
ヤング率：1×109[Pa] ポアソン比： 0.3 |
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/Face |
機械 |
変位 |
XYZ全成分のチェックボックスをオン UX=0, UY=0, UZ=0 |
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SlideFree/Face |
機械 |
垂直変位 |
0.0×10-3[m] |
解析結果
変位図を示します。変位図の補正倍率の設定は等倍としています。
下のBody2の線膨張係数が大きいため、Body1を押し上げる形で変形が発生しているようすが
分かります。
さらに断面図を示します。
Body1とBody2の境界面は平面のまま変形が発生していることが分かります。