T224 応力集中板要素

孔のある構造を引張って、応力集中を観測してみました。
要素は四角形と三角形要素からなり、これらの要素を使用するのが目的です。
元となる作業はA420 応力集中　になります。そちらは四角形と三角形要素を押し出しにより
六面体と三角柱要素からなります。ここでは押し出す前の要素についての作業です。
ですので、ほぼ同じ内容になります。

結果

応力は490/164=2.99　倍でおおよそ3倍となっています。

作業

ジオメトリ

元データ　A420 応力集中　

FreeCADにて作成しています。
参照　T131 モデリング　穴あき平板

サンプルファイル：　A420_hole_plate.step

要素作成

元データ　A420 応力集中　

参照　T405 メッシュ作成　例　穴あき平板

追加作業として拘束・引張の条件を境界条件として付与する節点のグループ分けを行います。

グループ1は横方向（Ｘ軸方向）の拘束を全面に対して行います。高さ方向も止めます。
グループ2は、中心部にて図の上下方向（Ｙ軸方向）も止めます。
グループ3,4は1,2と対応しますが、X軸方向に0.1mm強制変位の設定をします。

グループまで作成したら、unvファイルに書き出します。

サンプルファイル：　Mesh_1_shell.unv

inpファイル作成

上記で作成したunvファイルをinpファイルに変換します。
unvファイルはFreeCADで読めるのですが、節点境界条件を付ける方法が見当たらないので
（ジオメトリにアタッチして等、方法はあるかもしれません）変換ぺージt911を作成しました。

下記は、inpファイルのひな型になります。（板要素用）

*******以下t911で出力してペースト
＜節点について＞・・・変換コードで出力
 *Node, NSET=Nall

＜要素について＞・・・変換コードで出力
 ** Volume elements
*Element, TYPE=S3, ELSET=EfacesS3

*Element, TYPE=S4R, ELSET=EfacesS4R

＜境界節点設定＞・・・変換コードで出力（グループで設定した節点をセットに割り当てます）
 *Group_1
 *NSET,NSET=NodeBC_Group_1
1,
2,
・・・
*******ペースト終了

*******[以下テキスト修正にて]
**,Define,element,set,Eall・・・四角形と三角形要素のセットをセットEallへ
*ELSET,ELSET=Eall
EfacesS4R
EfacesS3

**,SolidMaterial
*MATERIAL,NAME=SolidMaterial
*ELASTIC
210000,0.300

*SHELL SECTION, ELSET=Eall, MATERIAL=SolidMaterial
1.0

*STEP
*STATIC

*BOUNDARY
NodeBC_Group_1,1
NodeBC_Group_1,3
NodeBC_Group_2,1,3
NodeBC_Group_3,1,1,0.1
NodeBC_Group_3,3
NodeBC_Group_4,1,1,0.1
NodeBC_Group_4,2,3


*NODE FILE,OUTPUT=2D
U
*EL FILE
S,E


*END STEP

Mesh_1_shell.unv を下記のページにて入力して、加工します。