A150 例題E 片持ち梁の解析(接触　剛体)

対象　片持ち梁　ソリッド要素

片持ち梁の解析について他物体を接触させて行いました。
元となるデータは例題Cになります。接触体を剛体にしています。

参照：例題C　片持ち梁の解析（接触　強制変位)

モデル化：　FreeCADにてモデル化（一部テキスト編集）

ソルバー　：CalculiX（2.16)

ポストプロセッシング：FreeCAD,CalculiX GraphiX

条件:　計算シートの内容に準拠

計算シート

梁断面　10㎜×10㎜　ヤング率　210000MPaとしている。

例題A相当のたわみを想定して、接触体を6.9㎜
（5㎜＋1.9mm）移動させています。

作業:　動画キャプチャ

結果

ソリッド要素+剛体
項目	値
たわみ量	2.21 mm
応力	704.20 MPa

例題Cより、接触体が剛体のため接触位置が根元に近くなり、わずかにたわみ・応力が高くなります。

作業　FreeCAD

例題Cから作業を継続します。接触体を剛体とする前に、接触体を部品として選択できるようにします。ゴムのように柔らかい物性値をつけて解析してみます。
00:00 開始
00:20 右クリックして解析をアクティブにします。
00:25 物性値のアイコンをクリックして新たに追加します。
00:37 密度1000kg/mm^3 ヤング率10MPa ポアソン比0.49を入力します。
01:15 物性値を適用する接触体のジオメトリを登録します。
02:12 接触体が横に膨らんで見えます。
02:45 ここから接触体を剛体にして梁に当てていきます。
02:59 解析入力ファイルをテキストエディターで開きます。
03:23 剛体を制御する節点を追加します。1000は並進用、1001は回転用です。接触体のすこし上に位置しています。
03:40 接触体の強制変位部分を消して、先ほど追加した制御用の節点に置き換えます。
新たにNSETの004を追加しています。
03:58 カード*RIGID BODYを追加して、接触体の要素セットが剛体であることを定義します。
制御用の節点番号の宣言します。
04:17 回転制御部を追加します。上の3つは並進についてですが、そのまま使用します。
04:25 セーブ（Ctrl + s)して解析実行します。
04:45 接触体が膨らまずに直線を保っています。
05:16 Y軸方向の回転拘束（わたみ方向）をコメントアウトして自由にします。
05:40 回転が許容され、梁に沿うようになりました。
05:56 終了
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