Linear static (線形性解析)に複数の荷重ケースを追加するには？

構造システムやその他のソリッドパーツを解析する場合、異なる操作シナリオをモデル化するために複数の荷重ケースを考慮することがよくあります。この記事では、すべての荷重ケースを1つのシミュレーションに統合し、1回の実行で解を求めるワークフローをご紹介します。

荷重の設定

Linear static (線形性解析)の準備の最初のステップは、各ケースの荷重の大きさを入力することです。これは、境界条件設定パネルの テーブル入力 を使用して行います。この例では、地震荷重を Volume load (体積荷重)として実装しています:

図1: 荷重ケースを指定するためにテーブル入力を使用した、 Volume load (体積荷重)として 実装された構造地震荷重

図1の アイコンをクリックして、現在の荷重のテーブルパネルを開きます。開いたウィンドウで、荷重の様々な値を入力することができます:

図2: 各負荷ケースにおける電流負荷の値を指定するためのテーブル入力

各荷重ケースを時間変数でラベル付けし、荷重が適用されないときのゼロ値を含め、それぞれの荷重コンポーネントの値を指定していることに注目してください。Linear static (線形性解析)を行っているので、解は時間に依存しません。したがって、時間変数を使って荷重ケースを列挙することができます。

この典型的な設定は、ケース間で変化するそれぞれの負荷に適用する必要があります。一つの荷重がすべてのケースで一定であれば、テーブル入力は省略できます。

Simulation control

次に、シミュレーション実行で解かれる荷重ケースをtime変数で指定します。これは、Simulation control タブで行います:

図3: 複数の負荷ケースを考慮したSimulation controlの設定

関連する設定に注目してください:

• Pseudo time stepping (擬似時間ステップ)を Stepping listに設定
• Simulation intervals (シミュレーション間隔)は9に設定し、例の負荷ケースの数に合わせます(図2参照)
• 擬似時間を整数値で増加させるため、 Time step length (時間ステップ長さ)を 1に設定

これは、ソルバーがすべての荷重ケースで計算し、解を保存するのに必要な情報です。

ポスト処理

シミュレーションの実行が完了すると、オンラインポストプロセッサーに移動し、上部のフレーム(時間)選択ツールボックスを使用して荷重ケースをナビゲートすることができます:

図4: ポストプロセッサの上部にあるフレーム(時間)選択ツールボックスは、荷重ケースの移動に使用します。

ある荷重ケースの結果をアニメーション化したい場合、 アニメーションの種類を Shapeに変更し、 State フィールドで荷重ケース番号を選択する必要があります:

図5: 複数の荷重ケースに対するアニメーションパネルのセットアップ

以上でワークフローの説明を終了します。有限要素解析の詳細については、以下のチュートリアルを参照してください:

• チュートリアル: アルミニウムパイプの曲げ加工 (非線形解析)