海老名の卒論日誌

卒論日誌†

卒論テーマ†

• 床版として利用されるCLTの剛性挙動

載荷試験†

• 今回のFEM解析の比較対象として、山口大学で行われたCLT床版の載荷試験の結果を用いることとする。

条件†

• CLTの寸法 　(X,Y,Z)=(4000,240,2000)[mm]
• 1層モデル
• 材料定数
  • ( E_L=1700000000 E_T=200000000 E_N=3500000000 G_LT=333333333 G_TN=333333333 G_LN=333333333 NU_LT=0.194 NU_TN=0.0229 NU_LN=0.4
  • )
• 荷重の大きさ 80kN
• 載荷面 200mm*500mmとし、中心に載荷する。
• 変位を読み取る箇所 (X,Y,Z)=(2000,240,1000)[mm]
• 境界条件 面固定・片方は全固定、もう片方はローラー

卒論メモ†

1/24†

• 層毎の異方性が逆に設定されていたので、正しい設定に直して計算してみた。 (設計図のヤング率が部分的に書かれていたので、勘違いしていた。)

• 1層に関しては誤差が大きく出てしまったが、実物に近い8層の誤差は小さくなったので、とりあえず誤差の問題は解決した。

1/19†

• CLTのモデルを引き板も考慮して作成した。しかし、変位は2.468mmでした。 誤差の原因は未だに解決していません。

1/16†

• そもそも8層モデルの設定が間違っているかもしれないので、 1層モデルの条件を8層モデルの設定に入れて、値が同じになるのか試してみた。 結果は以下の通りである。

  	変位
  1層モデル	1.443mm
  8層モデル	1.443mm

• 値が同じになったので、8層モデルの設定は合っていました。なので、誤差の原因は別にあると考えられる・・・。

1/10†

• ポアソン比を見直した結果、8層モデルの値が間違っていたため、次のように訂正した。
  • ( kyoujiku=DEFI_MATERIAU(ELAS_ORTH=_F(E_L=5000000000,

                                       E_T=200000000,
                                       E_N=200000000,
                                       G_LT=333333333,
                                       G_TN=333333333,
                                       G_LN=333333333,
                                       NU_LT=0.4,
                                       NU_TN=0.016,
                                       NU_LN=0.4,),);

jakujiku=DEFI_MATERIAU(ELAS_ORTH=_F(E_L=200000000,

                                   E_T=200000000,
                                   E_N=5000000000,
                                   G_LT=333333333,
                                   G_TN=333333333,
                                   G_LN=333333333,
                                   NU_LT=0.4,
                                   NU_TN=0.016,
                                   NU_LN=0.016,),);

• )

• また、計算結果としては、8層モデルの値が2.397mmとなったが、未だに誤差は大きいままである。

12/16†

• 論文報告書を読み直したら、静的載荷試験の方法が以下のように載ってたので、計算をやり直したいと思います。

• LibreOffice関連のソフトに日本語を打っても、すべて□で表示されてしまい、作業が出来ない。

12/15†

• 近藤さんによると、藤田さんのモデルは全面拘束になっていないらしいので、拘束の範囲を藤田さんのモデルに合わせて、二次要素で解いた。
• 結果は、たわみが1.938mmとなった。

12/14†

• 12/13に用いた条件で、8層モデルを解いた結果、たわみが3.012mmとなった。
• また、同じモデルを二次要素で解いた結果、たわみが3.329mmとなった。

12/13†

• H型鋼ではなく、ゴム板の上に設置していることにして解いてみた。
• ゴム板が床版と接している面の範囲は設計図より、135mm*3360mmが二箇所とした。
• また、片方のみDZ=0とした。
• 結果は、1層モデルのたわみが1.804mmとなった。
• あと、2010mmという値はcltの寸法ではなく、支持桁間隔(cltの寸法2000mmにH型鋼とゴム板の中心から5mmずらしたものを足した値)です。

10/14†

• 以下の条件で、層毎に異方性をいれた。

• ( kyoujiku=DEFI_MATERIAU(ELAS_ORTH=_F(E_L=5000000000,

                                     E_T=200000000,
                                     E_N=200000000,
                                     G_LT=333333333,
                                     G_TN=333333333,
                                     G_LN=333333333,
                                     NU_LT=0.016,
                                     NU_TN=0.016,
                                     NU_LN=0.4,),);

jakujiku=DEFI_MATERIAU(ELAS_ORTH=_F(E_L=200000000,

                                   E_T=200000000,
                                   E_N=5000000000,
                                   G_LT=333333333,
                                   G_TN=333333333,
                                   G_LN=333333333,
                                   NU_LT=0.4,
                                   NU_TN=0.016,
                                   NU_LN=0.016,),);

• )

7/9†

• とりあえず、等方性から計算の確認をする。
• また、異方性の条件を決めるL,N,Tの向きをはっきりさせる。(一番長いのがL?)

• 等方性は一致した。

7/3†

• 適当に決めたE,G,NUの条件下で縦の棒部材にz軸方向に面載荷し、得られたひずみと手計算のひずみが一致するのか。

• 全然一致しなかった・・・。
• EPSIxとEPSIyの値が異なる原因が分からない。

6/25†

• l=100mm,b=10mm,h=10mmの棒部材に以下の条件で載荷してみた。

• Ezz=7GPa,Exx=Eyy=0.28GPa,Gxy=Gyz=Gzx=466666666.7,NUxy=0.4,NUyz=NUzx=0.016,P=100N

近藤より(12/5)†

• 単純梁の中央に等分布荷重が載ったときの、ティモシェンコ梁理論の梁中央のたわみは、 \( v_{(a+\frac{b}{2})}=\frac{5qb^{4}}{384EI}+\frac{5qab^{3}}{48EI}+\frac{qa^{2}b^{2}}{4EI}+\frac{qa^{3}b}{6EI}+\frac{qb^{2}}{8kGA}+\frac{qab}{2kGA} \).
• ここで、諸元は
  • a:梁の等分布荷重が載っていない区間
  • b:梁の等分布荷重が載っている区間
  • 他はいつも通りなので、省略。
• a=0を代入した感じでは、多分合っていると思いますが、確認して下さい......。
• もし、計算をどうやったのか興味がある場合は、(アプリケーション-->教育・教養-->)wxMaxmaで&link(tyu_bun.wxm,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2016/kondo/clt/tyu_bun.wxm)を開いて、見て下さい。

近藤より(11/30)†

　海老名君がどうやって材料定数を決めたのか判りませんが、それだと合わない気がします......。以下、参考までに。 　集成材における材料定数の数値モデル化について、&link(2006年度の橋本さんの修論,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/tebiki/#ron06)あたりに詳しく書かれているので、これを参考にしてみると、CLTの図面より、ひき板一枚ずつのヤング率は、

• \( E_{x}=\frac{E_{z}}{25}=0.2 \)GPa, \( E_{y}=\frac{E_{z}}{25}=0.2 \)GPa, \( E_{z}=5 \)GPa で、それを平均化した値は、
• \( \overline{E_{x}}=1.7 \)GPa, \( E_{y}=0.2 \)GPa, \( \overline{E_{z}}=3.5 \)GPa となっています。(橋本さんに合わせて強軸方向をz軸に、載荷方向をy軸にとっている。) ちなみに、ヤング率の平均化は、\( \frac{\sum_{i=1}^{8} E_{i}\cdot\int_{A_{i}} y^2 dA_{i}}{\sum_{i=1}^{8}\int_{A_{i}} y^2 dA_{i}} \)というようにして計算すると、ぴったりこの値になります。 　8層モデルについて、1枚のひき板は、橋本さんのポアソン比と同じとなるはずなので、
• \( \nu_{xy}=\nu_{xz}=\nu_{yx}=\nu_{yz}=\frac{0.4}{25}=0.016 \), \( \nu_{zx}=\nu_{zy}=0.4 \) . ここで、\( \frac{1}{25} \)というのは、&link(対称行列にするため,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/kouzou/memo.html#ihou)に$\frac{E_x}{E_z}\( や \)\frac{E_y}{E_z}$をかけているのだと思います。 　1層モデルについては、\( E_{x}\neq E_{y} \)なので、ちょっと変わってきて、
• \( \nu_{xy}=\nu_{xz}=0.4\cdot\frac{\overline{E_{x}}}{\overline{E_{z}}}=0.4\cdot\frac{1.7}{3.5}\approx 0.194 \), \( \nu_{yx}=\nu_{yz}=0.4\cdot\frac{E_{y}}{\overline{E_{z}}}=0.4\cdot\frac{0.2}{3.5}\approx 0.0229 \), \( \nu_{zx}=\nu_{zy}=0.4 \) となると思います。 　また、せん断弾性係数については、橋本さんのも全方向一緒で\( G_{xy}=G_{yz}=G_{zx}=\frac{E_{z}}{15} \)としていることから、CLTの1層モデルでも、8層モデルでも
• \( G_{xy}=G_{yz}=G_{zx}=\frac{E_{z}}{15}=\frac{5}{15}\approx 0.33 \)GPa になると思います。

近藤より(11/28)†

大体、計算の準備は整っているので、海老名君に合わせて計算しようと思います。なので、

• CLTの寸法
• 1層モデルか、8層モデルか
• 材料定数(軸の向きも)をどうしたか、具体的な値
• 荷重の大きさと載荷の範囲
• 境界条件の位置と拘束の仕方
• 変位を読み取った所(載荷面の平均値とか?) などを日誌に書いて、合わせてCode_Asterの計算結果(とあったら手計算)も(手元にある結果からでいいので、計算できたら随時、)表にして書いておいて！ ください。近藤もそこに併記しようと思っているので。

夏休みの課題†

• CLTの試験体をFEMでモデル化する。

9/26†

• 進捗状況：発表資料がまだ出来ていないので、急ぎます。
• 目標：発表資料を作成する。

9/19†

• 進捗状況：変位のデータは取れたが、比較する物が無いので、少しさびしく感じる。
• 目標：発表資料を作成する。

9/12†

• 進捗状況：具体的なモデルを作成すると、code asterが面倒なので、今回は簡単なモデルで剛性を評価する。
• 目標：変位のデータを全てまとめておく。

9/5†

• 進捗状況：簡単なモデルは作成できた。
• 目標：現場見学で実物を見ることができたので、より具体的なモデルを作成したい。

8/29†

• 進捗状況：試験体を再現できない。というよりも、設計図を読めない。
• 目標：とりあえず、簡単なモデルをつくる。

8/22†

• 目標：設計図を参考に、試験体をsalomeでモデル化する。

8/15†

• 帰省のため、作業していません。

8/8†

• 帰省のため、作業していません。

課題†

6/20†

• 断面がT字の梁の応力分布を求め、手計算と比較する。

手計算との比較†

• 固定端

• 1要素となり

• 真ん中

6/13†

• 梁のY方向を固定して応力分布を求め、手計算と比較する。

手計算との比較†

• 固定端

• 1要素となり

• 真ん中

6/6†

縦軸の書き換え†

• ( real::x,y,z character mozi*20 do i=1,6 !read*,mozi do j=1,6 read*,x,y,z print*,y,z,x end do print* end do end
• )

• 以上をコンパイルして、データに実行する。

応力分布†

• 固定端

• 1要素となり

• 真ん中

• 比較

手計算との比較†

• 固定端

• 1要素となり

• 真ん中

5/30†

• 先週のモデルの応力分布をグラフ化する(Mesh分割は立方体で、lengthは2mm)。

5/23†

• 先週のモデルを四面体と立方体でMesh分割し、それぞれを線形要素と２次要素について解く。

四面体(線形要素)†

四面体(2次要素)†

立方体(線形要素)†

立方体(2次要素)†

5/16†

• 梁のたわみを理論式(初等梁とTimoshenko梁)と比較する。

• 初等梁v=Pl^3/3EI,Timoshenko梁v=Pl^3/3EI+Pl/kGA

• 条件：等方性材料,P=100N,E=6GPa,ν=0.3,b=10mm,h=10mm,l=100mm

最新の100件