大竹の卒論日誌

当面の目標†

・作成したハニカムモデルに合わせてシェル要素で解きなおす。
・四面体要素で計算できるようにする。
・作成したモデルで、3点曲げ試験を行う。
・曲げ試験を行い、ヤング率を求める。

進捗状況†

・シェル要素解き直し→完了
・四面体要素計算→プログラム自体がハニカム解析にあってない。
・３点曲げ試験→完了
・ヤング率を求める→完了

k2バックアップ†

最終バックアップ日：2015/2/2

卒論日誌†

合計時間:455.5h

卒論テーマ†

ハニカム構造

ゼミ関連†

salome練習†

salome使用上の注意†

四面体メッシュ分割について
・length=500以上は要素の細分化が困難になる。length=10以下は計算量が多くなりフリーズする。これから作る模型の形によるがlengthは10~1000の範囲で検証すること。

・length=10未満の場合は他のプログラムを保存または終了しておくこと。フリーズしてシャットダウンもしくは再起動せざるを得ないときに、保存していないデータは容赦なく消えるので注意。

直方体メッシュ分割について
・NoS(Number of Segment)=50以上は計算量が多くなりフリーズする。これから作る模型の形によるがNoSは1~50の範囲で検証すること。

5/12課題†

lengthを減らして要素数を増やすとv出力値が増える。

:条件１:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値:v=0.430m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件２:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重5.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値:v=2.148m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件３:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重0.5MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値:v=0.209m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件４:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率12.0GPa、ポアソン比0.3

理論値:v=0.209m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件５:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.5m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値v=0.032m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件６:桁幅(Dx)0.5m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値v=0.172m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件７:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)2.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値v=3.359m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

5/19課題†

条件１～７(ただし、条件2,3,4は出力値の変動があまりないため省略)で今度は直方体に分割する。

:条件１:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値:v=0.430m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件５:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.5m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値v=0.032m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件６:桁幅(Dx)0.5m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値v=0.172m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件７:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)2.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、ポアソン比0.3

理論値v=3.359m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

5/26課題†

上記の条件で今度は木材の材料定数を入れて解く。

:条件１:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、四面体メッシュ分割

理論値:v=0.492m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件２:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.5m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、四面体メッシュ分割

理論値v=0.057m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件３:桁幅(Dx)0.5m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、四面体メッシュ分割

理論値v=0.197m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件４:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)2.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、四面体メッシュ分割

理論値v=3.483m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件５:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、直方体メッシュ分割

理論値:v=0.492m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件６:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.5m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、直方体メッシュ分割

理論値v=0.057m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件７:桁幅(Dx)0.5m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)1.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、直方体メッシュ分割

理論値v=0.197m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

:条件８:桁幅(Dx)0.2m、桁高(Dy)0.2m、桁の長さ(Dz)2.0m、荷重1.0MN、ヤング率6.0GPa、直方体メッシュ分割

理論値v=3.483m

x軸：節点数、y軸：相対誤差(％)

6/2課題†

LaTeXに図を入れ、簡単なレポートを作る。

グラフはgnuplotで事前にfigファイルを作っておく。
xfigでfigファイルをtexファイルに変換する(効果をつけるときはespファイルがやりやすい)
texファイルをコンパイルするときはplatexでやる。
変換したdviファイルを見るにはpxdviで見る。

テンプレ

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/zu.tex

FEM解析†

シェル要素計算†

円筒プログラム置き場にあった&link(hanikamu.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/takita/moderu/hanikamu.f90)を使って計算をしてみた。

ccx1.7とccx2.5の比較†

出力されたinpファイルをccxで計算し、cgxに出力した。
ccx1.7

ccx2.5

去年、*BOUNDARY kotei,1,3の部分を変更して計算していたのでそちらもやってみた。

*BOUNDARY kotei,1,4
ccx1.7

ccx2.5

*BOUNDARY kotei,1,6
ccx1.7

ccx2.5

ccx2.5では拘束条件を変更しても値に変化がなかった。

解析結果†

RGD525におけるヤング率とポアソン比は以下の通り。

これを元に解析を行う。

解析メモ†

・正方格子のccxモデルを作るkousi2.f90はccx2.5ではinpファイルを生成できない。（コアダンプするため、パソコンの性能によるが）k2を使うこと。

データ置き場†

fortranプログラム

&link(hanikamu.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/program/hanikamu.f90) &link(kousi.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/program/kousi.f90) &link(gousei1.f90(ハニカム、正方格子55曲げ剛性計算用),http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/program/gousei1.f90) &link(gousei2.f90(格子55以外の曲げ剛性計算用),http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/program/gousei2.f90)

四面体要素計算†

&link(c3d4unv.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/program/c3d4unv.f90)を使って、四面体要素で計算してみたが、現行のプログラムだと載荷地点を指定できない。四面体要素計算は新しい計算方法として来年やってもらう。

引張試験(Fullcure)†

試験方法†

引張試験は学生実験と同じ感じ。

1.供試体を測定器に接続する。
2.室温を測定する。
3.フックと重りの質量を測定する。
4.供試体にフックをかける。
5.パソコンの測定ソフト(PCD-30A)を起動し、出力ファイルを設定する。
6.設定したら、モニタ開始。
7.30秒後、重りを載せ、24時間放置する。
8.24時間後、一度測定を中断し、1分後に再開する。
9.さらに24時間後、測定を中断し、重りを除荷する。
10.24時間放置し、測定を終了する。
11.測定したデータをCSVファイルで出力し、Libre Office Carkで一つにまとめる。
12.プログラム"syokignu2.f"の測定した時間を書き換え、コンパイルする。
13.できた実行ファイルに出力データを入れ、新しいファイルに入力する。
14.gnuplotで時間と変位のグラフを出力する。

プログラム置き場†

&link(syokignu2.f,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/syokignu2.f)

23行目 do i=1,x-1 xに測定した時間を入力する。

実験１回目†

実験ステータス†

供試体の作成日、養生期間

供試体の寸法

フック、おもりの質量

実験日時

気温

実験データ†

&link(1日目データ(140918_2.CSV),http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/20140919/140918_2.CSV)

&link(2日目データ(140919_1.CSV),http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/20140919/140919_1.CSV)

&link(3日目データ(140920.CSV),http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/20140919/140920.CSV)

&link(まとめたデータ(140918-20.csv),http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/20140919/140918-20.csv)

実験結果†

gnuplotで出力するとこのようになった。
縦軸：ひずみ(mm) 横軸：時間(秒)

圧縮試験(Fullcure)†

試験方法†

1.写真のようにセッティングする。

2.10秒ごとに重りをフックに載せる。その時に変位を測定する。
3.全て載せ終えたら5分毎に変位を測定し、30分間それを行う。
4.測定が終わったら、一気に重りを除荷する。
5.その後、5分毎に変位を測定し、30分間それを行う。

試験結果†

ハニカム格子†

ハニカム格子の作り方†

ハニカム格子の作り方を明記しておく。
1.まず円を描き（今回は大きさ100）、x軸との交点を置き、その反対側にも点を置く。

ハニカム格子の実験モデル†

ハニカムコアの寸法は以下の通り。

salomeから出力したunvファイルから体積を求めるプログラム&link(unvc3d4.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/model/unvc3d4.f90)で体積を求めると、約596.52mm3と出た。

このコアを組み合わせて幅86.5mm、スパン240.0mmで設計したモデルがこれである。

このモデルの体積は約23860mm3である。これを元に正方格子のモデルを作成する。

実験モデル試作品１†

3Dプリンタで印刷したものがこれ。

中身が詰まった状態で出力されてしまった。(壊れているところは、中身を調べるため壊した)

Objet Studioでプリンタデータを送るときに、

• ( Unclosed contours are detected!
• )

  というエラーが出た。
  どうやら厚さがないためエラーが出たらしい。（去年は印刷出来なかったらしいが、Objet Studioのバージョン変更の影響か今年は印刷できた。失敗したけど）

去年のハニカムモデルのデータと比較したところ、

去年のハニカムモデルは六角形の中の線が入ってなかった。中に線が入っていたため厚さに影響したのではないかと思われる。寸法は同じにして、もう一度stlデータを作る必要あり。

正方格子の実験モデル†

正方格子コアの寸法は以下の通り。

去年、作成された正方格子にのっとり格子145の形で作成したものがこれである。

このモデルの体積は約23520mm3である。ハニカム格子との体積の誤差は約2.5％。

3点曲げ試験†

試験方法†

試験結果†

ハニカム

正方格子

これより、載荷30分後の変位をたわみとすると、パネルの曲げ剛性は、

データ置き場†

&link(hanimodel2.hdf,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/model/hanimodel2.hdf) &link(kousimodel.hdf,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/model/kousimodel.hdf)

Calculixについて†

cgxで使うファイル†

cgxでinpファイルを解析すると、形は正しく出るが、荷重分布は正しく出してくれない。荷重分布を正しく出すにはfrdファイルを使うこと。

ccx_2.5によるエラー発生の対策†

ccx2.5でinpファイルが読み込まれても正しく計算してくれない事態が発生している。
こちらを参考にしてみる。

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/kako/j2012/tamegai.html

http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/gwiki/wiki.cgi?CalculiX%a5%e1%a5%e2#i3

エラー①†

カリキュリクスを走らせた時のエラー文

• (

   *WARNING in noelfiles: parameter not recognized:
           POSITION=AVERAGEDATNODES
   *WARNING in the input deck. Card image:
           *ELFILE,POSITION=AVERAGEDATNODES

• )

  これが出たときは、ccx1.7で解くと良いらしい。また、ccx2.6.1ではこの問題は解決しているらしいが、インストールはできないらしい。

ccx1.7、cgx1.7導入方法†

ubuntu10.04における、ccx1.7の導入方法を記しておく。

1.ccx1.7、cgx1.7をk2サーバーから取り出し、binに入れる。
binへの導入方法は

• (

  sudo mv ccx_1.7 /usr/local/bin
  sudo mv cgx_1.7 /usr/local/bin

• )

  sudoはアドミン（管理者権利）に変更し実行するコマンドでパスワードを要求されるが、ログインで使うパスワードでOK。

2.そのままccx1.7を入れると、「libg2c.so.0が必要です」みたいなエラーが出る。
そのため、g77とfort77を導入するが、その前にsources.listの編集をする。

• ( sudo vi /etc/apt/sources.list
• )

  のコマンドでviを開き、ファイルの最後に

• ( deb http://old-releases.ubuntu.com/ubuntu/ hardy universe deb-src http://old-releases.ubuntu.com/ubuntu/ hardy universe deb http://old-releases.ubuntu.com/ubuntu/ hardy-updates universe deb-src http://old-releases.ubuntu.com/ubuntu/ hardy-updates universe
• )

  と入力する。
  これにより、古いバージョンのubuntuのソフトが使えるようになる…らしい。
  ちなみに、hardyとはubuntuの開発コードである。つまり、hardyの部分を他の開発コードに変えれば他のバージョンでも多分応用可能。

3.次にg77とfort77を導入する。
g77は端末で

• ( sudo apt-get update
• )

  と入力し、作業が終わったら

• ( sudo apt-get install g77
• )

  と入力して、g77をインストールする。

fort77はシステム→システム管理→Synapticパッケージ・マネージャーで検索して導入する。
以上でccx1.7の導入は完了。端末上でccx_1.7と入力して

• ( Usage: CalculiX.exe -i jobname
• )

  と表示されればOK。

4.次にcgx1.7を入れると、「libglut.so.3が必要です」みたいなエラーが出る。
これはSynapticパッケージ・マネージャーでlibgult3をインストールすることで導入できる。
これでcgx1.7は導入完了。端末上でcgx_1.7と入力してめっちゃ長い文章が出たらOK。
なお、ubuntu12.04で同じ方法で導入したところ、キーの期限切れとかで導入出来なかった。

参照URL

http://giropenfoam.web.fc2.com/salome/install_Suse/install_suse10.html

http://kagoshima-au.blog.so-net.ne.jp/2011-10-28

http://pen.agbi.tsukuba.ac.jp/~RStiger/hiki2/?g77

http://webkaru.net/linux/ubuntu-apt-get-update-error/

パソコン関連†

inpファイルの読み方†

インプットデータファイル(.inp)の説明。読みにくいので拡大推奨。

http://www.waka.kindai.ac.jp/tea/shibue/abaqus-inpexp.html

後藤wiki使い方†

strサーバーへのリンクの張り方†

このURLを書き直して貼り付ける。

• ( http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2014/otake/ファイル名
• )

使えるMate技†

複数のコマンドを一括で実行したいとき†

まず、実行コマンドをまとめたテキストデータをviかなんかで作る。
例：meshgroup1

• ( ccx_2.5 mesh_1 ccx_2.5 mesh_2 ccx_2.5 mesh_3 ccx_2.5 mesh_5 ccx_2.5 mesh_6
• )

次に作ったテキストデータにMate上で属性(chmod)をつける。

• ( chmod 744 meshgroup1
• )

処理するとmeshgroup1が実行ファイルになるので実行する。
すると、複数のファイルの処理が実行される。

6/3追記
どうやらchmodはパーミッション(所有権)の変更で使われるらしい。
詳しくは、こちらで。

http://www.k-tanaka.net/unix/chmod.php

k2のアクセス†

ssh -X gakusei@k2.ce.akita-u.ac.jpを端末で表示して、k2のパスワードを入力。

Ubuntu 14.04 LTS 導入レポート†

ccx2.6.1以降であれば、前述したccxでのエラーが解消済みらしいので、できれば導入したいとか思ったりする。
とりあえずクリーンインストールする機会があれば、ここにUbuntu14.04のインストールとか使いやすさとかを書いていきたいと思う。
他のツールの導入はwikiのCAElinuxのページを参照した。

Mateの入れ方†

やり方はリンク参照。

http://www.omgubuntu.co.uk/2014/08/install-mate-desktop-ubuntu-14-04-lts

Mateのバージョンは1.8.1。前のイメージカラーはオレンジだが、今は緑となっている。
もずく(mozc)はすでにインストールされている。

ツール類のインストール†

Mate端末でこの文章を入力する。

• ( sudo apt-get install synaptic fdclone gftp nkf okumura-clsfiles pdftk vim vim-gnome xfig fonts-vlgothic lib32z1 lv
• )

CAELinux2013のインストール†

&link(CAELinuxのダウンロードページ,http://sourceforge.net/projects/caelinux/files/CAELinux2013/http://sourceforge.net/projects/caelinux/files/CAELinux2013/) より、CAELinuxify-Me.shをダウンロードし、.CAELinuxのフォルダを作って、そのフォルダにさっきダウンロードしたファイルを入れる。

端末で.CAELinuxのフォルダに移動し、属性変更をする。属性変更は

• ( chmod 755 ./CAELinuxify-Me.sh
• )

  lsでファイル一覧を表示し、CAELinuxify-Me.shが緑色（実行ファイル）になったら、実行する。実行するときはsudoをつけて、アドミンに変更すること。
  CAELinux2013のインストール中に、

• (

  ### Installing CAELinux repositories ### gpg: 有効なOpenPGPデータが見つかりません。 Error when installing key, exiting...

• )

  と出て、インストールできない。現在、二つの方法で模索中。

• CAElinuxのフォーラムで次のような書き込みがあった(http://www.caelinux.com/CMS/index.php?option=com_kunena&func=view&catid=2&id=7809&Itemid=300025)。これが使えるのではないか？
• CAElinuxのダウンロードページ(http://sourceforge.jp/projects/sfnet_caelinux/releases/)にRelease.gpgがある。これを確認したところ、CAElinuxのGPG鍵のと思われる。使える可能性があるため、現在使用方法を探している。→GPG鍵ではなかった。これは使えない。

3Dプリンタ関連†

ムトーエンジニアリング MF-2000†

材料†

ABS樹脂とPLA樹脂を使用。3Dプリンタのページに編集済み。

http://www.mutoheng.com/~drafter/device/3d.html

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