片持ち梁の変位計算をシェル要素を用いて計算しました。
以前、解析を行った片もちはりの解析を行っています。
１．解析概要
板の長手方向端面を固定して、反対側の端面に荷重をかけたときのたわみを確認します。
モデル寸法：板：長さ1m、幅0.1m、高さ（厚み）0.01m
ヤング率：2.1×1011 MPa、ポアソン比0.3
荷重：-1,100N
X方向：板の長さ、Y方向：板の幅、Z方向：板の高さ（厚み）
＜拘束条件＞
１．端部(Fix)の底面を完全拘束(X,Y,Z,X軸回り,Y軸回り,Z軸回り)
２．荷重(Load)の断面を-Z方向に負荷
(操作上は、接点に荷重を負荷する）
＜要素＞
４角形一次要素
やりかたは、SalomeMecaで作ったメッシュをPrepomaxへ取り込みます。
詳しくは、を参照ください。
２．解析条件の設定
２．１ メッシュのインポート
Nodesetを見ると、SalomeMeca上で設定した接点のグループ（Fix,Loadなど）が取り込まれています。
２．２ 材料物性と断面の設定
材料物性の設定は、mateterials、断面設定はSectionsにて設定を行います。
Maeteralsは、弾性材料としてElasticityを選択し、物性を入力します。
Sectionsは、シェル要素のため、Shell要素を選択して、板厚(thickenss)0.01ｍとして入力します。
２．３ 解析条件の設定
(1)解析の種類を選択する。
線形解析のため、Staticを選択します。
(2)固定条件を選択します。
選択した接点がハイライトされます。固定位置は、Fixという名前で作成済みのため、この接点グループを選択します。
(3)荷重条件を選択します。
選択した接点が赤い点でハイライトされます。
荷重形式は、Concentrated forceを洗濯します。この荷重設定は、接点１個にかかる荷重を入力します。
荷重は、Loadという名前で作成済みのため、この接点グループを選択します。
この位置にかかる荷重は、1100Nで、接点は１１個あり、荷重方向が-Z方向のため、F3に-100Nを入力します。
３．解析結果
解析を実行します。
計算結果を見ると、たわみはZ方向の変位であることから、結果を読みると0.2125mでした。
４．まとめ
Prepomaxでも同様の計算ができました。
補足：接点荷重の入力について
今回、接点に入力する荷重は、動作チェックを主としているため、荷重/接点数にしています。
本来の荷重の計算は、緑で囲んだ接点の荷重(A)と青で囲んだ接点の荷重(B)の荷重に差をつけており、計算式は以下となります。
入力荷重 = A*緑の接点数+B*2
B=A/2の関係より、
A*（全接点-2)+A/2*2 = A*(全接点-1)
今回の荷重計算の場合、
A=1100N/(11-1)=110N、B=55N