ＦＥＭ解析をやってみた
機械系エンジニアのissa-prepoです。
仕事で強度計算や応力計算はやったことあるが、FEM解析は専門家や解析会社に
依頼しており、自分ではやったことが無い。
そう、「ＦＥＭ解析結果は赤いところが危ない」くらいの知識しかない。
そんな私がPrePoMaxを使って、FEA解析をやってみたと言う体験記
今回はその前段のＦＥＭを初めてやったお話です。
雑な文章ですが、お付き合いいただければ
FEM解析できるでしょ
ある日、Ａさんから電話が
Ａ：簡単な形状なんだけど。設計者だからFEM解析できるでしょ？
私：えっ、自分でやったことない、
Ａ：今回からできるようになろう
私：やり方わからない、
Ａ：最初は誰しもわかならものだよ。設計者なら大丈夫
なんだかんだでFEM解析をやることに。
二人でがんばろう
Ａ：3D CADマスターのBさんをサポートに付けるからさ、
私：Bさん、FEM解析やったことある？
Ｂ：１回やったことある
私：（ちょっと心配） えーっと、こんな形状で荷重〇〇でこのあたりに荷重かけて
Ｂ：（サクサク ちょっと待つ）解析できました。ここ変位大きいですね。ちょっと形状変えますね
Ｂ：（サクサク モデル修正）変形減していい感じです。
幸先よいスタート。これなら解析すぐ終わりそう。 そんな風に考えていたが、この後、沼にはまることに
めり込んだ
Ｃ：接触解析すると飛ぶよ
簡単なFEM解析ができたので、次のステップとしてボルト取付けの接触解析へ
Ａさんと相談していると、FEMマスターのCさんが、「接触解析すると飛ぶよ」と
飛ぶってなんだろう、不安に思いつつ、接触解析を実行
Ｂ：あー、ボルトがめり込んだー
私：接触解析で飛んだのか？接触解析恐るべしー
Ｂ：「。。。」
私：「。。。」
実は接触解析で飛んだわけではなく、解析の変形表示倍率が高かっただけ
おそらく初学者は、変形表示倍率について一度は勘違いする。
これにより、変形倍率を等倍／拡大 切替確認の大切さを理解した
メッシュサイズ
Ｂ：そういえば、接触解析にしてから、解析時間がかかるようになった
私：メッシュを粗くしたら、早くなるって聞いたことあるけど。
Ｂ：やってみます（サクサク メッシュ修正）オー、めっちゃ早いっす。しばらくこれでやります。なんか、最大応力値下がった気がしますが。。。
剛性体じゃないの
Ｂ：でも、ボルト応力高いですね。ボルトの局所応力が高いのではなく、平均応力が高いみたい。
私：じゃーボルト本数増やしてみて
Ｂ：はーい。横方向はスペースないので、縦方向にボルト増やしますね
（サクサク モデル修正）
Ｂ：あらっ。もとのボルト応力高いまま。増やしたボルトに力加わってない。
私：なんで、ボルト本数増やせば、平均応力下がるでしょ
Ｂ：なんか取付板曲がっちゃってる。このせいですね
私：一次元強度計算だと、取付板を剛性体とみなしてたけど、
FEM解析だと取付板の剛性も評価の対象になるのかー
Ｃ：とりあえず板厚あげればｏｋ
Ｃさんがボソリ言った一言。
確かに、コストや重量を気にしなければ、板厚上げれば、応力下がるってのは
そのとおり。でも、なんだかな―
他に、何か対応方法ないのかな。
モンモンとした気分で過ごす日々
そして見つけたのが、
「生活に役立つ材料力学 @zairiki」
なんとー、
自宅でＦＥＭができるの？
無料の３Ｄ ＣＡＤ？
無料のＦＥＭソフト？
そして、この日からPrePoMaxとの闘いが始まるのである
ＦＥＭ解析の理論わかってますか？
材料力学、機械力学 ほんとに理解してますか？
いままで、リスキリングしてこなかったことを反省
この続き「PrePoMax使ってみた」は、アドベントカレンダー2025 CAEに投稿予定
https://qiita.com/advent-calendar/2025/calendars?q=CAE
お楽しみに！！