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3.0 複合材

Last updated at Posted at 2022-03-10

トップページはこちらです。
1.0と2.0の記事の読了を前提として、操作についての記載を省略している場合があります。

解析内容

使用ファイル
multi-bar-1.stp  (注1)
単位
mm-ton
材料物性値:Top
Steel  (注2)
縦弾性係数:E=212000 [MPa]
ポアソン比:ν=0.293
材料物性値:Base
Aluminum  (注2)
縦弾性係数:E=70600 [MPa]
ポアソン比:ν=0.343
荷重状態
load面:圧力 0.1 [MPa]
Fig301.PNG
  • (注1)
  • このファイルはマルチシェイプのため、ProPoMaxで使うには修正が必要です。参考にさせていただいた元の例題では、マルチシェイプをフュージョン(ブーリアン和演算)したのちパーティション操作で2つの部分に分けています。
    元の例題の趣旨に沿うように修正したファイルをこちらに置きました。
    もう少し簡単に出来る方法があり、その方法についてはあとで記載します。
  • (注2)
  • この値は元の例題での値です。ここでは PrePoMax の Material Library に登録済の近い値の材料を使います。

形状の読込

PrePoMaxの新規起動または新規作業開始をしてください。
unit system:mm,ton,s,℃ に設定してください。

3_0_multi-bar.stpをインポートしてください。
オブジェクト・ブラウザのGeometryタブのツリーに Compound-1 が作成され、グラフィック・パネルには部品が表示されます。
ツリーに表示されているCompound-1 の下には、Solid_part-1 と Solid_part-2 があります。
Solid_part-1 が Base部品 Solid_part-2 が Top 部品です。
名前の変更ができますが、
・Base部品のインデックス = 1
・Top部品のインデックス = 2
という規則で設定していきます。
Fig302.PNG

メッシュ作成

Compound-1にCreate Meshを実行してメッシュを生成してください。

材料物性値の設定

Material Library から材料物性値を呼び出してください。

 FE ModelタブのツリーのMaterialsの右クリックメニューのMaterial Library。
 メニューバーの場合はProperty→Material library。

 Steel:S185
 Aluminum:1060_Alloy

Fig402.PNG

 ツリーのMaterialsの下に S185 と 1060_Alloy が表示されます。

セクションの設定をしてください。

 FE ModelタブのツリーのSectionsの右クリックメニューのCreate。
 メニューバーの場合はProperty→Section→Create。

 Type = Solid section
 Properties
 Name = Solid_selection-1 (デフォルトのまま)
 Material = 1060_Alloy
 Region type = Part name
 Part = Solid_part-1

 「OK-New」を左クリック

 Type = Solid selection
 Properties
 Name = Solid_selection-2 (デフォルトのまま)
 Material = S185
 Region type = Part name
 Part = Solid_part-2

 「OK」を左クリック
Fig403.PNG

ツリーのSectionsの下に Solid_selection-1 と Solid_selection-2 が表示されます。

面の命名

面に名前を付けてください。

 FE ModelタブのツリーのMeshのSurfaces の右クリックメニューのCreate。
 メニューバーの場合はModel→Surfce→Create

  1. Properties
      Name = fix
      Surface type = Element
      Region type = Selection
  2. Surfaces, edges and vertices
  3. 面を選択してください。
  4. 「Ok-New」を左クリックしてください。
Fig404.PNG

同様にして、load面の設定をしてください。

  1. Properties
      Name = load
      Surface type = Element
      Region type = Selection
  2. Surfaces, edges and vertices
  3. 面を選択してください。
  4. 「Ok」を左クリックしてください。

ツリーのSurfacesの下に fixとload が表示されます。

解析設定

解析ステップを新規作成してください。

 FE ModelタブのツリーのStepsの右クリックメニューのCreate。
 メニューバーの場合はStep→Step→Createです。

 Type = Static step
 Data
 Name = Step-1 (デフォルトのまま)
 Solver = Default (デフォルトのまま)
 Nlgeom = Off (デフォルトのまま)
 Incrementation = Default (デフォルトのまま)

Fig08.PNG

固定する面を作成してください。

 FE ModelタブのツリーのStep-1/BCsの右クリックメニューのCreate。
 メニューバーの場合はStep→BC→Createです。

 Type = Fixed
 Properties
 Name = Fixed-1 (デフォルトのまま)
 Region type = Surface name
 Surfaces = fix
 「OK」を左クリック
Fig407.PNG

1.0と2.0の例題では解析ステップ設定のときに固定する面を選択しましたが、この例題のように予め命名しておいた面に対して設定することもできます。

荷重部の設定をしてください。

 FE ModelタブのツリーのStep-1/Loadsの右クリックメニューのCreate。
 メニューバーの場合はStep→Load→Create。

 Type = Pressure
 Properties
 Name = Pressure-1 (デフォルトのまま)
 Region type = Surface name
 Surfaces = load
 Pressure = 0.1 MPa
Fig408.PNG

≪ファイル保存≫
いったんファイルを保存してください。名前は任意ですが、ここでは03_00フォルダーの03_00_a.pmxファイルとしました。

ソルバー計算

ソルバー計算を実施してください。

結果の表示

表示例を示します。
Fig303.PNG
Fig304.PNG

形状の読込(別の方法)

PrePoMaxの新規起動または新規作業開始をしてください。
unit system:mm,ton,s,℃ に設定してください。

こちらに保存されているmulti-bar-Base.stpをインポートしてください。
オブジェクト・ブラウザのGeometryタブのツリーにSolid_part-1が作成され、グラフィック・パネルには部品が表示されます。

同様にmulti-bar-Top.stpをインポートしてください。
オブジェクト・ブラウザのGeometryタブのツリーにSolid_part-2が作成され、グラフィック・パネルには部品が表示されます。

Geometryタブのツリーは以下のようになっています。
Fig305.PNG

メニューバーのGeometry→Create Compound Partを選択してください。
下のように、Solid_part-1とSolid_part-2を選択状態にして「Continue」を左クリックしてください。
Fig306.PNG

GeometryタブのツリーにCompound-1が作成されます。
Fig307.PNG

Compound-1にCreate Meshを実行してメッシュを生成してください。

FE ModelタブのMesh-Partsの下に作成されるオブジェクトの名前の一部が異なっていますが、Solid_part-3がBase部品で、Solid_part-4がTop部品だというのに留意すれば他は先ほどと同様です。
Fig308.PNG

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