概要

Surface load (表面荷重) 境界条件では、単位面積当たりの分布荷重が面(または面の集合)に適用されます。これは、流体や他の固体と接触している面を通してかかる荷重をモデル化するのに便利で、荷重のかかる方向がグローバル座標系成分であらかじめ分かっているときに利用できます。

以下の解析タイプでこの境界条件の使用がサポートされています:

設定項目

Surface load の設定パネルを示します。

境界条件の設定項目は以下の通りです。

Load (荷重): モデルのグローバル座標系方向で表現された適用荷重の成分$ (t_x, t_y, t_z) $ をそれぞれ入力します。圧力の単位であることに気を付けてください。
Assignment (割り当て): 表面荷重が適用される面を選択します。

荷重ベクトルは荷重の成分によって定義されます。

$$ \vec{t} = (t_x, t_y, t_z) $$

各成分は、単位表面積($m^2$,$sq. in.$, etc)あたりの力の単位($N$,$lb.$, など)を持っています。したがって、入力する荷重の値は圧力($Pa$,$psi$ など)の単位を持ちます。割り当てられた面の全体にかかる力の総ベクトルは、割り当てられた面の表面積に依存します。

$$ \vec{F} = \int \vec{t} dA $$

荷重の値を時間あるいは空間で変化するものとして、数式または表入力を使用して指定することができます。使用できる方法は以下の通りです:

時間依存: 変数を t とすることで非線形静解析または動解析において、圧力が時間に対して変化するように設定できます。これは、例えば、非線形シミュレーションで荷重をゼロから増加させ、急激な荷重印加が数値的な発散につながる場合や、動的シミュレーションで自然に時間変化する荷重を指定する場合に便利です。
座標依存性: 変数 X、Y、Z とすることで、表面荷重が空間内の位置に対して変化するように設定できます。分布荷重の場合に便利です。

注

現状、構造解析ソルバーでは表入力では2つまでしか変数を用いることはできません。

もしも、X, Y, Zを変数として三次元分布を入力されたい場合、さらには時間tまで変数として時間と空間の変数としたい場合は、数式での入力をお使いください。