![[PukiWiki]](image/pukiwiki.png "[PukiWiki]")
修論本体に使った座屈モードなどの 図は2014i5/tex/syuron/ にだいたい置いている。
tugite130710.xlsxのデータをゼロ点修正
座屈しそうな中央のトラス部分にひずみゲージをつけて破壊試験を行った。 ch33～36の斜材・垂直材ともに引張りのまま破壊している。 支間中央部は継手で補剛されているので心配なさそう。
縦軸 荷重(kN)、横軸 ひずみ(μ)
tugite130710yのデータをゼロ点修正
縦軸 荷重(kN)、横軸 ひずみ(μ)、緑が予備試験
tugite130710.xlsx、tugite130710yのデータをゼロ点修正
縦軸 荷重(kN)、横軸 ひずみ(μ)、緑が予備試験
修士発表時間 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/gwiki/wiki.cgi?%c2%b4%cf%c0%bd%a4%cf%c0%a5%e1%a5%e2#i87
&link(kouitass8c.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/2014/model/kouitass8c.f90)
\( \sigma_{cr}=k\frac{D\pi^2}{hl^2} \)
\( N_{cr}=k\frac{D\pi^2}{l^2} \) よって
\( N_{cr}=h \sigma_{cr} \)
ここで、\( \sigma_{cr} \)は座屈応力、\( N_{cr} \)は座屈荷重、
Dは板の曲げ剛性、hは板厚、lは基準にとった板の辺長、
正方形板であり、4辺単純支持なので、k=4
\( N_{cr}=0.009 \times 241.2955 \) \( =2.17166 [MN] \)
| 座屈モード | ccx座屈荷重(MN) | 理論値との誤差(%) |
| 1 | 0.2185645E+01 | 0.643977 |
| 2 | 0.2512923E+01 |
| 3 | 0.6733093E+01 |
| 4 | 0.7050507E+01 |
| 5 | 0.7651342E+01 |
板の厚さ方向より幅方向高さ方向分割の方が解に与える影響が大きい。 幅方向高さ方向をもっと細かくすると理論値より若干小さい値で収束する可能性がある。
&link(kouitassk9.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/2014/model/kouitassk9.f90)
長方形板だけどk=4になる様なa,bの比なので、正方形板と理論解が同じになる。
\( N_{cr}=0.009 \times 241.2955 \) \( =2.17166 [MN] \)
| 座屈モード | ccx座屈荷重(MN) | 理論値との誤差(%) |
| 1 | 0.2147385E+01 | 1.13735 |
| 2 | 0.2163955E+01 | |
| 3 | 0.3919156E+01 | |
| 4 | 0.5249193E+01 | |
| 5 | 0.5451060E+01 |
三角形分布でも総荷重を分配で良さそう。 一つの三角形に1/4MNを分配してやる。
非一体化にして座屈させるところの鋼板を多く切る。 応力集中部を細かくしていくと1次モードは飛び出しがないモードが得られるが、2次モードで飛び出しが起こる。
鋼板要素数1は非一体化にしてるところと一体化しているところの境目付近で、ここをさらに細かく切ってみる。 鋼板要素数2は残りの鋼板全部。
| 総節点数 | 木材要素数 | 非一体化鋼板要素数 | 鋼板要素数1 | 鋼板要素数2 | 結果 | 1次\( P_{cr} \) | 2次\( P_{cr} \) |
| 631768 | 773611(l12) | 1389462(l1.6) | 347918(l2) | 291211(l8) | 2次で飛び出す | 73.8kN | 79.7kN |
| 総節点数 | 木材要素数 | 非一体化部鋼板要素数 | 一体化部鋼板要素数 | 結果 | 1次\( P_{cr} \) |
| 389725 | 704146(l12) | 650860(l2) | 298061(l8) | 1次モードは正常、2次モードは要素が飛び出す | 83.0kN |
| 535235 | 601922(l12) | 1389462(l1.6) | 331039(l8) | 1次モードは正常、2次モードは要素が飛び出す | 77.7kN |
| 総節点数 | 木材要素数 | 非一体化部鋼板要素数 | 一体化部鋼板要素数 | 結果 | 1次\( P_{cr} \) |
| 342007 | 599145(l12) | 577961(l2) | 231480(l8) | 1次モードは正常、2次モードは要素が飛び出す | 71.5kN |
| 522828 | 1017878(l12) | 1109490(l1.6) | 234967(l8) | 1次モードは正常、2次モードは要素が飛び出す | 67.5kN |
| 総節点数 | 木材要素数 | 非一体化部鋼板要素数 | 一体化部鋼板要素数 | 結果 | 1次\( P_{cr} \) |
| 882260 | 1798392(l12) | 1653936(l2) | 596385(l8) | 要素が飛び出す | 149kN |
| 総節点数 | 木材要素数 | 非一体化部鋼板要素数 | 一体化部鋼板要素数 | 結果 | 1次\( P_{cr} \) |
| 523050 | 598470(l12) | 1251573(l2) | 452306(l8) | 要素が飛び出す | 175kN |
salomeで木材部を削って一部非一体化にしたモデルを分割してからccxで解析する。
| length | 総節点数 | 木材要素数 | 鋼板要素数 | 結果 |
| 12 | 17万 | 58万 | 15万 | 座屈させると要素が飛び出す。1次\( P_{cr} \)=92kNくらい |
| 10 | なぜかエラーがでて切れない | |||
| 8 | 50万 | 203万 | 36万 | 要素の飛び出しがなくなる。1次\( P_{cr} \)=147kN |
| 7 | 581146 | 2396666 | 386169 | 要素の飛び出しが見られない。1次\( P_{cr} \)=144kN |
| 6 | 92万 | 340万 | 104万 | 要素数が多くなりすぎてccxで解けない(強制終了) |
鋼板をもっと多く切ってみる必要がありそう 2次要素とかで切ってみるとどうか？
| length | 総節点数 | 木材要素数 | 鋼板要素数 | 結果 |
| 12 | 181632 | 765824 | 178789 | 座屈させると要素の飛び出しが起こる。1次\( P_{cr} \)=105kNくらい |
| 10 | なぜかエラーがでて切れない | |||
| 9 | エラーが出て切れない | |||
| 8 | 521420 | 2062159 | 376681 | 座屈させると要素の飛び出しが起こる。1次\( P_{cr} \)=92kNくらい |
| 7 | 597914 | 2412348 | 450689 | 座屈させると要素の飛び出しが起こる。1次\( P_{cr} \)=151kNくらいになる。 |
(鋼材と木材を支間中央部から最初のPC鋼棒のアンカープレートまで上下とも非一体化) onsih4z.f90,onsi4z2.f90 を座屈させる。 1MNかけているので出力された座屈荷重がそのまま読める。
| 条件 | 座屈荷重(MN) |
| 単純支持 | 3.701E-002 |
| 固定支持 | 0.1480 |
| ccx解析結果 | |
| n次モード | ccx座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.7846011E-01 |
| 2 | 0.2280486E+00 |
| 3 | 0.2489195E+00 |
| 4 | 0.4002716E+00 |
| 5 | 0.4099577E+00 |
下の段の木材と鋼板は一体化しているモデル
| n次モード | ccx座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.8540278E-01 |
| 2 | 0.2201420E+00 |
| 3 | 0.3317080E+00 |
| 4 | 0.4245944E+00 |
| 5 | 0.4385326E+00 |
| ccx解析結果 | 全て木材部の破壊 |
| n次モード | ccx座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.1028976E+00 |
| 2 | 0.1759758E+00 |
| 3 | 0.1906934E+00 |
| 4 | 0.2086057E+00 |
| 5 | 0.2153555E+00 |
下の段の木材と鋼板は一体化しているモデル
| n次モード | ccx座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.1049848E+00 |
| 2 | 0.1809716E+00 |
| 3 | 0.1925376E+00 |
| 4 | 0.2122353E+00 |
| 5 | 0.2144374E+00 |
MODE_ITER_SIMULTのオプションを使いそう
Aster→2材料で解くのと異方性はできる。座屈は調査中
http://freecaetester.blog62.fc2.com/category19-0.html
上の記事を参考にして一部非一体化にしたプログラムに接触解析の定義をいれてみる。
*WARNING in statics: a nonlinear geometric analysis is requested
but no time increment nor step is specified
the defaults (1,1) are used*ERROR: increment size smaller than minimum best solution and residuals are in the frd file
マスターのヤング率を低くする(ezz/10とか)と何故か解ける
プレストレス木箱桁橋 鋼板部プレストレス固定支持間315mmの上部鋼板の座屈
幅120mm高さ9mmスパン315mmで単純支持にしてオイラー座屈させてみる
細長比121.24
オイラー座屈荷重理論値\( Pcr=0.14937MN \)
| ccx解析結果 | ||
| n次モード | ccx座屈荷重(MN) | オイラー荷重理論値との相対誤差(%) |
| 1 | 0.1548903E+00 | 3.670 |
| 2 | 0.6218848E+00 | |
| 3 | 0.1393993E+01 | |
| 4 | 0.1936985E+01 | |
| 5 | 0.2383931E+01 |
長方形断面だからちょっと誤差が出る。
1次モード座屈挙動
| n次モード | ccx座屈荷重(MN) | オイラー荷重理論値との相対誤差(%) |
| 1 | 0.1472202E+00 | 1.439 |
| 2 | 0.3013863E+00 |
| 3 | 0.5895368E+00 |
| 4 | 0.8915795E+00 |
| 5 | 0.1322299E+01 |
1次モード座屈挙動
木材と鋼板1枚で、支間中央部のPC鋼棒間だけが木材と鋼板が非一体化しているモデル。
| 座屈モード | 座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.1349740E+00 |
| 2 | 0.4743007E+00 |
| 3 | 0.5364287E+00 |
| 4 | 0.9919370E+00 |
| 5 | 0.1180486E+01 |
1次モード座屈挙動
接触解析にしてないのでオイラー座屈、ccxで鋼板1枚を座屈させた時の座屈荷重 とほぼ変わらない値が出る。
まず普通の1/4解析モデルを作る。
どちらも下の 半解析-箱断面三角孔モデル のx変位、y変位と同じような分布になり、 たわみ平均なども大体同じ値になる。
とりえあず、中央部の木材と鋼板がくっついている部分の、木材部分を0.001mmだけ削り、その部分だけ木材と鋼板が非一体化しているとみなして計算してみる。
実物は上弦材も下側木材もPC鋼棒間で非一体化なので、FEMモデルでは上弦材と下側木材両方の中央部PC鋼棒間木材部分を0.001mmだけ削る。
| 条件 | 座屈荷重(MN) |
| 単純支持 | 3.701E-002 |
| 固定支持 | 0.1480 |
| モード | 座屈荷重(MN) |
| 線載荷 | 面載荷(載荷試験装置寸法で載荷) | |
| 1 | 0.9249756E-01 | 0.9726263E-01 |
| 2 | 0.1472920E+00 | 0.1548828E+00 |
| 3 | 0.1699003E+00 | 0.1734040E+00 |
| 4 | 0.3865533E+00 | 0.3048128E+00 |
| 5 | 0.4932473E+00 | 0.3726462E+00 |
今回は固定支持であると考えられるため、ccxのモード2の計算値とオイラー座屈の固定支持の値がかなり近い結果になった。
何かが飛び出す現象がみられる。 アニメーションで詳しく見てみる。
この2つのモード1アニメーションを見る限り木材部ではなく鋼板部が飛び出していると考えられる。この挙動は線載荷と面載荷のどちらでも同様だった。
| モード | 座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.9889383E-01 |
| 2 | 0.1574743E+00 |
| 3 | 0.3737713E+00 |
| 4 | 0.4575766E+00 |
| 5 | 0.5303813E+00 |
・補剛材なしとありでは飛び出す方向が違う →単に方向が違うだけなので補剛材のあるなしでモードが変わるかも ・またはメッシュ分割の違い （鋼板部メッシュ数は補剛あり18万、補剛なし15万でそんな変わんないけど) によって違うモードになったかも
| モード | 座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.9200184E-01 |
| 2 | 0.1465025E+00 |
| 3 | 0.2212824E+00 |
| 4 | 0.3723138E+00 |
| 5 | 0.4482462E+00 |
4hanhakoananasi2 1次、2次モードの座屈荷重は鋼板に孔が無くても変わらない。
| モード | 座屈荷重(MN) |
| 1 | 0.1209061E+00 |
| 2 | 0.1913690E+00 |
| 3 | 0.3107388E+00 |
| 4 | 0.4833085E+00 |
| 5 | 0.5042332E+00 |
4hanhakoananasihogou 孔なしの場合、補剛材があると座屈に対してかなり補剛効果がある
オイラーの座屈荷重による計算結果と解析による補剛材なしのモード2の値が近いことから、 ccxによる解析結果のモード1は、断面に対し斜め方向からなどの荷重がかかった場合、 普通の弱軸よりもさらに弱い軸があるのではないかと考えられる。
どのモードを見ても解析結果では補剛材なしより補剛材ありの方が座屈荷重が高い値になった。
ちなみに鋼板と木材部を一体化させると先に上部木材部が破壊する挙動になり、 一体化させないモデルよりも高い座屈荷重が出る。
| 条件 | 座屈荷重(MN) |
| 固定支持 | 0.1480 |
| モード | 座屈荷重(MN) |
| 三角孔あり補剛材なし | 三角孔なし補剛材なし | 三角孔あり補剛材あり | 三角孔なし補剛材あり | |
| 1 | 0.9249756E-01 | 0.9200184E-01 | 0.9889383E-01 | 0.1209061E+00 |
| 2 | 0.1472920E+00 | 0.1465025E+00 | 0.1574743E+00 | 0.1913690E+00 |
| 3 | 0.1699003E+00 | 0.2212824E+00 | 0.3737713E+00 | 0.3107388E+00 |
| 4 | 0.3865533E+00 | 0.3723138E+00 | 0.4575766E+00 | 0.4833085E+00 |
| 5 | 0.4932473E+00 | 0.4482462E+00 | 0.5303813E+00 | 0.5042332E+00 |
最終的な解析モデルをExplodeして
簡単な片持ち梁を軸方向に押してみる。
asterはデフォルトの載荷方法だと面を指定してその面に対して垂直に面載荷になる。 その他の載荷方法は後でviでソース(.comm)をいじるか、 Aster画面でEficasを起動させてEficas経由で.commをいじるかする。
| 理論式 | 理論値(m) |
| \( d=\frac{PL}{EA} \) | -4.85437E-07 |
| 変位最大値dmax(m) | 理論値との誤差(%) | |
| ccx節点載荷 | -4.979490e-07 | 2.577% |
| ccx面載荷 | -4.846880e-07 | 0.1543% |
| aster面載荷 | -4.84655e-07 | 0.1611% |
大体同じになる
ccx・理論値と比較し、異方性がちゃんと解けるか確認
鋼材のたわみ(m) 節点載荷
| ccx | 9.6939E-06 |
| aster | 9.72292e-6(大体) |
| 初等梁 | 9.7087E-006 |
| ティモ | 1.0146E-005 |
nx=ny=10,nz=100
| たわみ最大値(m) | |
| 初等梁理論値 | 2.5994E-004 |
| ティモ理論値 | 2.7164E-004 |
| ccx解析値 | 2.71617E-04 |
| aster | 2.71617e-4 |
zがスパン(長さ)方向でモデリングしたなら、N(normal)に軸方向を入れる。 Lに長手方向、Tに残りの1つでよいと思う。 当然せん断弾性係数やポアソン比も適切にいれる必要があると思う。 今回はccxのプログラムf90と同じになるように打ち込んだ。
寸法をm単位で入力してるので注意。 このやり方で木材を短くしたり長くしたりして解析したが、 ほぼすべてsalomeとccxの解が同じになった。
最近のモデル(スパン7m継手あり孔大きめ、補剛材ありなし)
継手があると支間中央部の鋼板の三角孔が継手鋼板で塞がれるのでせん断変形しづらくなる
2014年 &link(発表スライド,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/2014/pdf/saitomoku14.pdf)
| モデル | 解析手法 | 載荷上木材部たわみ平均値(mm) | 三角孔ありに対する相対誤差 |
| 補剛材あり三角孔ありlength25 | 3点曲げ | 9.6324 |
| 半解析 | 10.2294 |
| 補剛材あり三角孔なし | 3点曲げ | 8.99085 | 6.660% |
| 箱断面三角孔あり | 3点曲げ | 11.919 |
| 1/4解析 | 11.549 | |
| 箱断面長方形孔 | 3点曲げ | 15.980 |
| 箱断面三角孔なし | 3点曲げ | 10.9863 | 7.825% |
| 上部60mm鋼板欠け三角孔あり | 3点曲げ | 13.5324 |
| モデル | 解析手法 | 載荷上木材部たわみ平均(mm) |
| 補剛材あり三角孔あり | 半解析 | 10.5003 |
| 箱断面三角孔あり | 半解析 | 12.4034 |
| 1/4解析 | 12.529 | |
| 上部60mm鋼板欠け三角孔あり | 半解析 | 13.9751 |
| 載荷上たわみ平均(mm) |
| 9.98675 |
| 載荷上たわみ平均(mm) |
| 11.919 |
箱断面モデルに対して上部60mm部分の鋼板がないモデル
半解析で実験と同じく面に載荷してみる。
（プログラム、Salomeで個人的に作りやすいやり方でモデル化したら、高さ方向のプラスマイナスが逆になったということ。）
| 理論値 | たわみ(mm) |
| 初等梁理論 | 4.960 |
| ティモシェンコ | 6.500 |
| モデル | たわみ平均(mm) |
| 対傾構あり三角孔あり | 6.42216mm |
| 対傾構あり三角孔なし | 5.9873mm |
| 対傾構なし三角孔あり | 5.64861mm |
| 対傾構なし三角孔なし | 5.501mm |
| たわみを取る部分 | たわみ平均(mm) |
| 木材上部 | 8.635 |
| 木材下部 | 5.550 |
| 断面平均 | 6.223 |
| 木材下部 | 5.501mm |
| 木材下部たわみ | 5.9873mm |
R20
| 木材下部たわみ | 6.42216mm |
R20
| 木材下部たわみ | 5.64861mm |
メッシュの接合性の問題で、C3D8とC3D4はうまく行かないけど、 C3D6とC3D4ならAutoで切っても混在させれそう。
スパンを短くした。したにある古いものはスパンが端部分だけ長いので、それを修正。 木材部分上部に線載荷し、たわみは木材部分下部の平均を取ったものをsaikasita、木材部分上部の平均をとったものをsaikaueとする。3点曲げの値とも比較してみる。
孔ありは全てC3D4要素、孔なしは全てC3D8要素とする。
| length | 要素数 | saikasitaたわみ平均(m) | saikaueたわみ平均(m) | 面載荷saikasitaたわみ平均(m) | 面載荷saikaueたわみ平均(m) |
| 50 | 12万 | 7.06216E-03 |
| 25 | 52万 | 6.87534E-03 |
| 23 | 57万 | 6.79788E-03 |
| 18 | 90万 | 6.75301E-03 |
| 18 | 101万 | 9.94436E-03 | 6.56369E-03 | 1.07702E-02 |
| length | 要素数 | saikasitaたわみ平均値(m) |
| 25 | 1262482 | 6.80896E-03 |
| 断面 | saikasitaたわみ平均(m) | saikaueたわみ平均(m) |
| 補剛材あり | 6.39474E-03 | 8.87783E-03 |
| length | 要素数 | saikasitaたわみ平均(m) | saikaueたわみ平均(m) | 面載荷saikasitaたわみ平均(m) | 面載荷saikaueたわみ平均(m) |
| 20 | 80万 | 8.41664E-03 | 1.18110E-02 | 8.10568E-03 | 1.26531E-02 |
| length | 要素数(C3D4) | saikasitaたわみ平均値(m) |
| 100 | 56989 | 8.17722E-03 |
| 40 | 276870 | 8.50203E-03 |
| 20 | 1489814 | 8.38163E-03 |
| 断面 | saikasitaたわみ平均(m) | saikaueたわみ平均(m) |
| 補剛材なし | 8.24448E-03 | 1.08202E-02 |
| length | 要素数 | saikasitaたわみ平均(m) | saikaueたわみ平均(m) |
| 14 | 82万 | 1.16335E-02 | 1.80801E-02(要素数84万) |
| length | 要素数 | saikasitaたわみ平均(m) |
| 14 | 153万6567 | 1.18096E-02 |
| 断面 | saikasitaたわみ平均(m) | saikaueたわみ平均(m) |
| 上部鋼板欠け | 1.07214E-02 | 1.64507E-02 |
\( (元々の鋼板体積-孔部分体積)/(高さ×長さ) \)
| 元々の鋼板の幅b | 9.0mm |
| ならした鋼板の幅b2 | 7.68123mm |
そのためティモ(孔)にしても、 元々の値とはあまり変わらなくなる。
| 元々の鋼板の幅b | 9.0mm |
| ならした鋼板の幅b2 | 2.443mm |
| 補剛材なしティモ孔たわみ | 10.762mm |
| length | 要素数(C3D4) | saikasitaたわみ平均値(m) |
| 25 | 1262482 | 6.80896E-03 |
FEM解析値では、片持ち梁で
| length | 要素数 | saikasitaたわみ平均値(m) |
| 14 | 946976 | 9.66198E-03 |
| length | 要素数(C3D4) | saikasitaたわみ平均値(m) |
| 100 | 56989 | 8.17722E-03 |
| 40 | 276870 | 8.50203E-03 |
| 20 | 1489814 | 8.38163E-03 |
| length | 要素数 | 片持ちsaikasitaたわみ平均(m) | 荷重(P=1.d-1 MN) /2 |
| 20 | 717448 | 1.15251E-02 |
| 14 | 920757 | 1.15435E-02 |
&link(cgxで載荷拘束する方法,http://www.bconverged.com/content/calculix/doc/GettingStarted.pdf) を見ながら手順通りにやった例。
5cm\( \times \)5cmのスパン50cmの鋼材を片持ちでDLOAD めんどいので端一面にkousoku,1,3を与えて.dloだけcgxで吐き出させる。この時設定したpresは1.0(presは応力)
| nz分割数 | 100 | 500 |
| FEMたわみ最大値(m) | -3.625050e-03 | -3.641140e-03 |
1m\( \times \)1m、長さ50mの鋼材で比較。
10cm\( \times \)10cm 長さ1mの木材を片持ち等分布荷重で解析。 DLOADではpres 0.1とする。 理論値では\( k=\frac{5}{6} \)として計算を行う。
幅8cm\( \times \)高さ4cm 長さ1mの木材 片持ち等分布荷重(pres0.03) 理論値では\( k=\frac{5}{6} \)として計算を行う。
等分布荷重の時に便利かも。cgx経由じゃないと使えないため、モデルの寸法・分割数決め打ちになってしまう。 cgxで載荷拘束を設定する場合は、 拘束節点を.nam、載荷面情報を.dloに出してそれぞれ.inpでinputしてやるように書き、 DLOADにするとできる。
簡単な片持ち梁の長方形断面を解いてfrdやdatで見てみたらちゃんと解けているようです。
| ティモシェンコ理論値 | 1.52391E-003(m) |
卒論日誌にもっと詳しく書いてたんだけど、間違えて消してしまったので簡略に。 直方体でメッシュを生成するプログラムから、その直方体を2分割して三角柱メッシュを生成するプログラムを作り、収束性を比較する。
nz分割数が少ない時は(nz<50くらい)、単純にc3d6を作るプログラムのほうが軸方向の要素数が ２倍になるので(直方体を2分割してc3d6をつくってるから）、c3d6のほうが理論値に近いくれています。 しかし、nzが大きくなり、解が収束してくると(nz>500)、ごくわずかだがc3d8の方が理論値に近くなった。c3d8のほうが1要素あたりの節点数が多いからなのかもしれない。
柴田さんの修論日誌に書いてあるとおりにやると、ccx2.5でも.routファイルができた。 大体こんな感じで*STEPと*STATICの間あたりに*RESTARTを挿入した。
&link(江村さんの修論日誌,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/cgi-bin/gwiki/wiki.cgi?%b9%be%c2%bc%a4%ce%bd%a4%cf%c0%c6%fc%bb%ef#i50)にも書いてくれています。有難いです。
節点座標が出力フォーマットより細かった時に、その節点を使う要素を含むモデルを解くことで発生することがある。 そんな時は出力を1pe17.9とかにして細かい桁まで出してあげると解決した。
Salomeで、プレストレス木箱桁橋三角孔補剛材ありモデルを、 メッシュを全てC3D4で切り、非常に細かく分割した後unv→inp変換を行ったもので発生。 要素数は400万くらい。 要素数70万のものではエラーは発生しなかった。 計算できないくらい細かくなりすぎた？ →細かくなり出力桁が足りなくなった。
,&link(zd.dlo,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/dload/zd.dlo),&link(dlokou4.png,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/dload/dlokou4.png)){kind=link}
,&link(clokou4.png,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/dload/clokou4.png)){kind=link}
){kind=link}
,){kind=link}
){kind=link}
*ERROR in e_c3d: nonpositive jacobian
determinant in element 4518956SalomeでAutoでメッシュを切り、 C3D6とC3D4を混在させたモデルで、C3D4部分を細かくしようとすると 全く同じjacobianエラーが発生する。 試しに1つのjacobianエラーが発生したinpを、要素の節点番号のくるみ方を\( 4! \)=24通り試してみたが、(私のミスでなければ)すべて全く同じjacobianエラーとなった。
unv→inp変換プログラムの節点出力を1pe17.9とかにして細かい桁まで出してあげると解決した。
*ERROR in e_c3d: nonpositive jacobian
determinant in element 20358*ERROR in e_c3d: nonpositive jacobian
determinant in element 20358
こちらの方は、要素のくるみ方を正しく？(ccx_2.5で対応できるように)したら対処できた。 ccx_2.5のfortranでの正しい？要素のくるみ方はマニュアルに書いときました。
ccx2.6以降では、この問題が解決している可能性があり、 それらのverではccx_2.5でエラーが起きないくるみ方をしていると、 逆にエラーが出る可能性がある。
gfortranでコンパイルを行う時、
ccxで解析中に、ccxが強制終了してしまう。 要素数が多いと発生。
Factoring the system of equations using the symmetric spooles solver Using up to 1 cpu(s) for spooles.
強制終了
メモリが足りませんよって言われる。
num=566129320,size=4
要するにスペック不足ですってこと。
| Ctrl+左クリックしながらドラッグ | 拡大＆縮小 |
| Ctrl+真ん中クリックしながらドラッグ | 移されている領域を移動させる |
| Ctrl+右クリック | モデル回転 |
材料が2つの時もSalomeメモに書いてます。
Geometryで
Partition入れまくったモデルを、Auto Hex(C3D8)とかでいっぺんに全部切ろうとすると、 当然エラーが出るので注意。 そういう意味ではC3D4は便利。(いっぺんに全部切っても大丈夫)
salomeでメッシュを切った時にprismができるとcalculixでは対応していない要素となるので、計算しようとするとエラーが起きるか、要素が抜けたまま計算されてしまう。 prismができないようにメッシュを切らなければいけない。
prismは例えばSalomeでAutoで切ったときに、C3D4メッシュとC3D8メッシュの接続部などで生成されてしまう。
(デフォルトでは、名前が被らないようになっていると思うが、一応、この時はMesh_1を切るときに設定したNumber of Segmentsの設定のNameと、このとき設定するNumber of Segmentsの名前が被らないように注意する。)
これを行うと、直方体とかなら普通にf90プログラムでnx=,ny=,nz=,と 設定するのと同じような感覚でメッシュが切れるし、軸方向分割数だけを多く稼げる。 unvからinpにしてccxで解いても、寸法・各種数値と分割数が全く同じなら全く同じ解になる(当然だが)。
材料AとBの接合面を、Partitionで区切る。 Partitionでは接合面となるFaceがGeometryにある必要があるが、Geometryで、 ツリーの材料Aか材料Bを右クリックして、CreateGroup→ラジオボタンで□（面)を選び、 接合面をクリック→Addで接合面を作るのが効率が良い。
Geometryで、FuseのかわりにCompoundを使ってモデリングする。 Compoundは、Fuseとは違いMeshを切った時に一体化させた境界面で節点共有されなくなる。
ただし、Compoundした後に境界面をPartitionすると情報が上書きされて その境目では節点が1ずつ入る（→つまり一体化する)ようだ。
elementsが500000(桁があってるか不明)とかより多いよ みたいなエラーが出たら、Mesh画面でFile→Preferences→Mesh→Generalの Mesh informationにあるAutomatic nodes compute limit を増やしたほうがいいかも。
ただしエラーが出ていても分割は終了しているっぽい(?)のでそのままでも問題はないかもしれない。 私はlimitを9999999にしている。
普通は、Create Meshでメッシュを切り、グルーピングを行うが、 Meshを切った後、一旦Saveし、Salomeを再起動させてからグルーピングを行うと、 普通にグルーピングするより早く終わる。 なんでだろうね。
丸みを持つモデルとかで発生する。 とりあえず、SalomeのMeshを右クリック→Mesh Informationでvolumeの数を確認し、 inpファイルで総要素数を見る。 inpファイルの方が要素数が少なかったら、グルーピングで要素数が抜け落ちてしまっている可能性がある。 丸みがある部分を持つモデルなどをC3D4（角がある要素)で作ると、少なからずその丸みは メッシュを切る際に簡略化されてしまう。（角がある要素では丸みは"完全"には再現できないため。) そのため、三角孔を持つ木橋などは、メッシュを切った後に、 鋼板部分をグルーピングする際はフィルターに三角孔がある鋼板を選択してしまうと、 すべての要素をグルーピングできなくなる。 こういった場合は孔を開ける前の鋼板をフィルターに設定してあげるとよい。
切り分けたい部位ごとに面などでpartitionを入れておき、 最終的なモデル(たとえばPartiton_1とする) をExplode-Solid し、Partiton_1から小さいツリーで部位ごとに表示できるようにしておく。 Mesh画面でPartition_1を選択しCreate Meshするが、Algorithmなどは何も選択せずにApply and Closeし空のメッシュ(Mesh_1)を作る。
このMesh_1を選択し、Create sub-meshする。 GeometryでPartition_1の下の細かいツリーの中から切りたい部位を選択できるので、 それぞれ部位ごとにSubmeshを作ったら、Mesh_1をComputeすると、すべてのSubmeshの設定が反映されてメッシュが切れる。 Submeshごとに優先順位を変えることもできる。(Mesh_1を右クリックし、Change submesh priority)
mesh画面でconvert to quadratic
二次要素の方が精度がよいので使いましょう。
二次要素をそのままcalculixに流してとこうとしたところ、 節点の並び方が対応していないのでjacobianエラーが大量に出て解けない。 cgxでモデルを確認しても要素がかなり抜け落ちていた。 salomeのautoで切った四面体2次要素をccxで解くのは厳しそうだ。
メモリが足りませんよエラー。
メッシュをC3D4で切り、2つにグループ分けしたものなら、ccxc3d4unv2.f90で解く。
partitionを使わない方法だと、C3D4とかだとbox_1とbox_2の間の部分で作られた要素が選択できない。 となると、メッシュの切り方を変えてBox_1とBox_2で別々に切って、 Compound Meshを作ってその後グループ分け、という作業が必要になるのではないか。
更に、Compoundするならその接合面で節点がくっつくほうがいいから、 Box_1の上にBox_2が乗っかってるモデルとするなら、FaceのBox_1と上端面とBox_2の下端面を2Dで全く同じように切って節点を作り、その節点を使うようにして(その面の節点は増やさないで)なんとかC3D4要素でBox_1と2を別々に切る(ここらへんはできるか不明) という手順が必要かもしれない。調査中。 partition使ってないからこんなことになるのか？partition使ってもう一度やってみます。
viのコマンド、特に移動系のコマンドなどを使いこなせてないと思い記す。
| 0 | その行のはじめに移動 |
| $ | その行の最後に移動 |
| Ctrl e | 一行下へスクロール |
| Ctrl y | 一行上へスクロール |
| Ctrl f | 1ページ分進む |
| Ctrl b | 1ページ分戻る |
| H | 表示されている画面の一番上の行に移動 |
| M | 表示されている画面の中央の行に移動 |
| L | 表示されている画面の最後の行に移動 |
| s | カーソルの位置の文字を削除して入力モードに |
| Ctrl s | キー入力無効状態になる |
| Ctrl q | キー入力無効を解除 |
プログラムをコンパイルする際、gfortranといちいち打つのがめんどくさい人などは
/.bashrcの中で# some more ls aliasesの後辺りに
&link(vimrc_ubuntu,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/2014/.vimrc_ubuntu)を.vimrcの元々の中身を全部消して貼り付ける。
jobの使い方は後藤資料の中でぐぐればあります。で、jobの最後に
2014/4/21現在、Ubuntu12.04環境では、 Libre Officeが入っているわけだけど、どういうわけかすごく落ちるので、 スライド作成などしたい場合には、事前に verを3.なんたらから4.2.3にバージョンアップしたほうがいいかもしれない。 コマンドはlibre office ubuntu12.04 とかでぐぐると出てくる。
同時にいくつもグラフを載せたい場合は、 pl 'hoge.txt' w l , 'moge' w l , 'mage' w l
hoge.txtの中身を、
gnuplotでそのままグラフを作成すると、 スライド作成とかの時、グラフの線が細くて見にくいと言われたりする。 グラフの線を太くするには、linewidth を使う。 省略形でlwも使える。 lw 2みたいに、その後に半角スペースを空けて、整数を入れる。(数字が大きいと太い,デフォルトはlw 1の大きさ)
みたいにすると、太くなる。(だいたい2が見やすいと思う）
notitleを使う。 発表の時は、スライド作成ソフトやxfigとかで、グラフに矢印をつけて、FEM→ 初等梁→ ティモ→ みたいに書くほうがわかりやすい。(過去の卒論修論スライド参照) そういう時には右上に自動生成されるグラフの線のタイトルがいらなくなるのでこれを使おう。
一人で（龍さんに手伝ってもらったりして）こっそりやったデータ。
引張試験のための供試体を作成する。 ものづくりセンターの3Dプリンタでは造形情報をstlファイルとして読み込むので、モデリングツールでモデリングした後にstlファイルに変換しなければいけない。 SalomeのGeometryでモデルを選択→export→STLAⅡfilesで吐き出す。
遊びで適当に節点だけ打ってみたけど、 中間節点を作るのが難しそう
接触解析の代わりになるかも という事で滝田さんのプログラムを改変して作成しました。
ゴムの寸法や、分割数、ヤング率(ELgom)とかは各自で変えてください。
節点座標の出力桁を多くして、 ゴムを小さくした時に節点座標が出力桁以下になり、 四捨五入されてしまいメッシュの大きさが均一にならないことがある不具合を修正したgom2.f90
&link(gom2.f90,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/saito/2014/model/gom2.f90)
2次元のトラスにしか対応してません。 3次元には非対応。
主な手順
| 曜日 | 12 | 34 | 56 | 78 |
| 時間帯 | 8:50-10:20 | 10:30-12:00 | 12:50-14:20 | 14:30-16:00 |
| 月 | 基礎物理学実験D TA | TA | ||
| 火 | ||||
| 水 | 構造設計学特論 | |||
| 木 | 地盤工学特論 | 工学資源学特論 | ||
| 金 | 水防災工学特論 |
集中講義 工学資源特論
| 曜日 | 12 | 34 | 56 | 78 |
| 時間帯 | 8:50-10:20 | 10:30-12:00 | 12:50-14:20 | 14:30-16:00 |
| 月 | 構造力学特論 | パソコンゼミ | ||
| 火 | 都市システム計画特論 | 土質工学特論 | ||
| 水 | 材料設計特論 | |||
| 木 | 交通システム計画特論(英語ゼミ) | 構造実験 | ||
| 金 |
