![[PukiWiki]](image/pukiwiki.png "[PukiWiki]")
#author("2025-01-16T15:46:59+09:00","default:kouzouken","kouzouken") #author("2025-01-22T16:42:59+09:00","default:kouzouken","kouzouken") [[FrontPage]] #contents *卒論 [#x5b6f34a] **テーマ [#xf3b401f] ケーブルの腐食やクラックを考慮した固有振動解析（皆川） 昨年度の山本の研究の続き．ケーブルの腐食方法やimpactの与え方などを変化させる．できればクラックやサグの解析も検討する（参考資料あり） 昨年できなかった130mくらいの長いケーブルを要素分割し，衝撃を与えて，その固有振動モードや振動解析を行う．サグは新しく挑戦 **参考資料 [#m1131b7d] ・山本さんの卒論 ケーブル腐食をくり抜くことで再現~ 腐食の長さ・深さ・位置を変えて解析 ・角田さんの修論 健全モデルと腐食モデルを使って、ケーブル破断時の連鎖崩壊挙動~ C1~C14をそれぞれ破断させた時に崩壊するかの解析~ ケーブル健全時・腐食時の動的増幅率(DAF)と荷重再分配率(LRR)の検討 *ケーブルの固有振動数の理論値 [#pdf8bc9e] **長さ71m 直径0.315m [#ndfe1ce2] ・面固定~ 1次モード 2.92969Hz~ 3次モード 8.59375Hz~ 5次モード 13.9648Hz~ 7次モード 18.8477Hz~ ・線固定~ 1次モード 2.83203Hz~ 3次モード 8.49609Hz~ 5次モード 13.7695Hz~ 7次モード 18.5547Hz~ *11/27〜 [#o4e79b21] **11/27 引張実験 [#x9106e6a] 腐食レベル1 1-2 最大引張荷重64.25kN 応力1669.5MPa~ 腐食レベル2 2-2 最大引張荷重64.00kN 応力1663.0MPa~ 腐食レベル3 3-2 最大引張荷重63.55kN 応力1651.3MPa~ **IISさんからのアドバイス [#e874b20f] ①重力加速度を入れてみる~ ②加速度と張力の関係を見てみる~ ③ノッチ位置の変更~ **中間発表での質問 [#d9f25442] ①なぜ引張解析の結果で半径分の深さのノッチを入れると引張荷重が上がっているのか~ ②どれくらいノッチが入った時に見つけられればよいのか(深く入ると補修が大変になるから)~ ③新しい腐食発見方法はどんなものがありそうか~ **重力加速度をいれた振動解析 [#r95bd45a] ***健全モデル 解析時間50s [#a92626fb] これまでと同じように解析時間を30s、インパクトを15sで与える時間設定だと張力載荷によるケーブルの揺れを除去することができなかったため~ 解析時間を50s、インパクトを30sで与える時間設定にした。~ 解析結果は下のようになった。卓越振動数は1次モードのみであった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/yurihasi_gravity_50s_kenzen_str100MN.png~ **加速度の比較 100MN 重力加速度なし [#hfcbf938] 健全モデル、深さ157.5mmモデル、深さ45.00mmモデルで比較した。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/ACCE_Comparison.png~ **30MN 重力加速度なし [#vf7662cc] 健全モデルとクラックモデルの加速度波形を比較した。重力加速度は入れずに解析した。~ ***加速度の比較 [#hd648f33] クラックの深さでは加速度は変わらなかったが、健全とは異なる波形になっていた。~ ・ノッチ深さでの比較~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/CrackDepth_ACCE_30MN_35500.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/CrackDepth_ACCE_30MN_8875.png~ ・各測定点での比較~ 健全~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/pristine_30MN_ACCE.png~ ノッチあり~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/15.75_30MN_ACCE.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/157.5_30MN_ACCE.png~ ***PSDの比較 [#cdf20b98] http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/PSD_30MN_35500.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/PSD_30MN_8875.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/PSD_30MN_17750.png~ **重力加速度を入れた解析の時間設定 1/22 [#zdea2df1] 0〜5秒:段階的に張力負荷~ 5〜9.9秒:ケーブルを安定させる~ 10秒〜:重力加速度を入れる~ 15秒:インパクト~ 15〜30秒:速度と加速度を測定する~ *9/20〜 [#w87deece] **幾何学非線形を考慮した振動解析 [#v7534fc8] 振動解析を幾何学非線形を考慮して解析した。~ 理論値との誤差が非常に小さくなった。(理論値 1次:2.837Hz 3次:8.513Hz 5次:14.188Hz)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_DYNANONLINE_str100MN_kika_points35500.png~ 卓越振動数である2.83203Hzのsin波を与えた時の振動~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_kenzen_2.83203Hz.gif~ 卓越振動数である8.49609Hzのsin波を与えた時の振動~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_kenzen_8.49609Hz.gif~ 卓越振動数である13.7695Hzのsin波を与えた時の振動~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_kenzen_13.7695Hz.gif~ **クラック 幾何学非線形性 [#la89c235] ***長さ71m 半径157.5mm [#j80656c1] ①クラック深さ157.5mm~ 1次 2.83203Hz 3次 8.49609Hz 5次 13.7695Hz~ ②クラック深さ146.25mm~ 1次 2.83203Hz 3次 8.49609Hz 5次 13.7695Hz~ ③健全~ 1次 2.83203Hz 3次 8.49609Hz 5次 13.7695Hz~ クラックでは固有振動数に変化はなかった。~ 昨年の山本さんの腐食モデルでは振動数が変化していたことを考えると、線密度が関係していそう。~ **腐食レベル2 [#p9c7275f] 腐食レベル2のケーブルは下のようにサビが入っていた。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/Cable_DecayLevel2.png~ そこでこのケーブルのメッキ部分を削り、どの程度腐食が進展しているかを見たところ鋼材部分には腐食が入っていなかった。~ ***引張解析 [#t096d3e7] ・300mm 7mmモデル まずはサビがある部分のみを削り、サビの深さと幅をモデルで表現し引張解析を行った。~ 引張応力はσ=1164MPaとなり、健全時と同様の結果が得られ、サビによる影響は見られなかった。~ ・71000mm 315mmモデル 次に300mmモデルの腐食深さを45倍(315mm/7mm)、幅を236.7倍(71000mm/300mm)して71000mmモデルに腐食を再現し引張解析を行った。~ 引張応力はσ=1146MPaとなり、腐食による影響は見られなかった。~ **6角柱モデル 2本 [#h16a7ac1] 下の図形のように面接続と線接続で同じ結果が得られるかを確認した。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/cable_6kaku2hon_hikaku.png~ ・振動解析~ ,モード,面接続 結果,線接続 結果,相対誤差% ,1次,3.125Hz,3.125Hz,0.29% ,3次,9.17969Hz,9.17969Hz,1.81% ,5次,14.7461Hz,14.7461Hz,5.36% ・引張解析~ 面接続 引張応力σ=1152MPa、point71000での応力=1156MPa~ 線接続 引張応力σ=1152MPa、point71000での応力=1156.1MPa~ 振動解析、引張解析ともに面接続と線接続では同じ結果が得られた。~ **6角柱モデル 面結合[#me8ea140] 実際のケーブルに近づけるために下のように6角柱を7本・19本を一体化させてモデルを作った。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/cable_model_6kaku.png~ ***7本モデル [#if448901] 7本モデルでは半径60mmの円上に点を作って、底面の6角形を作った。~ ・振動解析~ 100MNの張力を与えての振動解析~ 1次 3.125Hz 相対誤差1.06%~ 3次 9.277Hz 相対誤差0.012%~ 5次14.844Hz 相対誤差3.99%~ 7本モデルの底面と同じ面積の円柱で振動解析を行ったところ、同じ結果になった。~ ・引張解析~ 引張応力σ=1152MPa point71000での応力=1156.8MPa~ ***19本モデル [#seb4db28] **6角柱モデル 線結合 [#s28eb61f] ・振動解析 線結合でも面結合と同じ結果になった。~ **腐食 振動解析 [#v6c834e9] ***腐食再現モデルの種類 [#dddba9f9] 幅と深さを下の図のようにする。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/DecayModel_WidthDepth.png~ まずは中央部に下にある、幅7種類と深さ6種類の計42種類の解析を回して結果を整理する。~ ・幅 ()内は長さに対する割合~ ①710mm(1%) ②3550mm(5%) ③7100mm(10%) ④14200mm(20%) ⑤21300mm(30%) ⑥28400mm(40%) ⑦35500mm(50%)~ ・深さ ()内は半径に対する割合~ ①15.75mm(10%) ②47.25mm(30%) ③78.75mm(50%) ④110.25mm(70%) ⑤141.75mm(90%) ⑥157.5mm(100%)~ 幅・深さ以外にも腐食の位置も固有振動数に影響してくると思うので、位置も変更して検討していく。~ また、ボリュームが同じであれば、えぐり方(腐食の入り方)で固有振動数への影響は同じかを検討する。~ ***結果 [#e6d401bb] 下のグラフは、横軸に健全時のボリュームに対する腐食モデルのボリュームの割合をとり、縦軸に各モードの健全時の固有振動数に対する腐食モデルの相対誤差をとったもの~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/yurihasi_Decay_sindou.png~ 次のグラフは、上のグラフの横軸を直径に対する腐食深さの割合をとったもの~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/yurihasi_Decay_diameter.png~ 次は腐食の位置が各振動モードの固有振動数にどのように影響するか見たかったので3つのモデルで解析をした。~ ①中央にW28400の腐食~ ②両端から1000mmの位置にW14200ずつの腐食(合計でW28400の腐食)~ ③左端から1000mmの位置にW28400の腐食~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/yurihasi_vib_W28400.png~ **被覆ありモデル 振動解析 面固定[#rbede1f0] ***被覆の半径250mm 仮想材料の半径200mm [#p7eaf383] ケーブルの半径はこれまで通り157.5mm、仮想材料の半径を200mm(Mesh120)、被覆の半径を250mm(Mesh max100 min50)として解析した。~ 材料諸元は~ ケーブル:E=195000MPa,nu=0.3,ρ=7.8☓10^(-9)ton/mm^3~ 仮想材料:E=50MPa,nu=0.3,ρ=1☓10^(-11)ton/mm^3~ 被覆(高密度ポリエチレン HDPE):E=1000MPa,nu=0.3,ρ=9☓^(-10)ton/mm^3~ 固有振動数の結果 ()はケーブルのみモデルとの相対誤差~ 1次モード 2.73438Hz (6.67%)~ 3次モード 8.20313Hz (4.55%)~ 5次モード 13.3789Hz (4.20%)~ 7次モード 18.0664Hz (4.15%)~ →ρが大きくなったことでケーブルのみの時よりも固有振動数が小さくなったことが影響していると考えられる。~ ***被覆の半径190mm 仮想材料の半径170mm [#x22166de] 上の被覆ありモデルの被覆と仮想材料の半径のみを変えて解析した。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2024/minakawa/cable_cover.png~ 固有振動数の結果 ()は面固定のケーブルのみモデルとの相対誤差~ 1次モード 2.83203Hz (3.33%)~ 3次モード 8.49609Hz (1.14%)~ 5次モード 13.7695Hz (1.40%)~ 7次モード 18.5547Hz (1.55%)~ **腐食 引張解析 [#m2b0cdda] 振動解析の時の腐食モデルをすべて同じ張力を与えた時のひずみから腐食判定しようと思う。~ 張力は500MPaを与えた。~ 結果はえぐった部分の断面積(腐食深さ)でひずみが決まるようだった。~ *振動解析 [#n270fa13] **2段階解析 [#occ4ae6c] ***1段階目に張力 2段階目にimpact [#g7002f2d] 1段階目:固定条件と張力を設定し、ASSEMBLAGEの境界条件に固定条件と張力を入れた。~ 2段階目:impactを設定し、ASSEMBLAGEの境界条件に固定条件とimpactを入れた。(この時、ASSEMBLAGEのmass・stifnessの名前を1段階目と異なる名前にしなくてはいけない。)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_2dankai_points35500.png~ ***1段階目に張力 2段階目に固有振動解析(CALC_MODES) 由利橋の1/100モデル [#t586d2a0] 今回の解析では由利橋の1/100モデルを使用した。~ 1段階目:固定条件と張力を設定し、ASSEMBLAGEの境界条件に固定条件と張力を入れた。~ 2段階目:固有振動解析(CALC_MODES)~ y方向の振動数の結果は下の表のようになった。~ 1次 14.00Hz~ 2次 55.65Hz~ 3次 124.82Hz~ 4次 222.89Hz~ 5次 346.32Hz~ ***1段階目に張力 2段階目にimpact 由利橋の1/100モデル [#daca12a1] 今回の解析は由利橋の1/100モデルで行った。~ ①1段階目・2段階目ともにDYNA_VIBRAを使い、2段階目はETAT_INITありとなしの2通りをおこなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/710mm_2dankai_points35500.png~ ②1段階目STAT_NONLINE、2段階目DYNA_NONLINEを使い解析をおこなった。~ 結果は上のグラフと同じ振動数がでた。 **9/16 振動解析 PRES_REP [#af4e71ac] 指定面にPRESを与えるコマンドPRES_REPを使って解析を行った。~ SIZZは与えたい張力分が入っていた。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_PRES100MN_imp_points35500.png~ **9/12 振動解析 PRE_EPSI [#y21e4eb2] PRE_EPSIについては3Dでも適用することができたが、σ=Eεで100MN分のPRE_EPSIを与えたが、SIZZ=1830MPaとなった。(1300MPaとなればOK)~ PRE_EPSIでは正の値と負の値を両方を与えたが、どちらの解析も下の結果で同じになった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_PREEPSI_imp100kN_points35500.png~ **9/10 振動解析 PRE_SIGM [#q7a525ce] 今回の解析ではPRE_SIGMを使って解析した。(DYNA_VIBRA)~ PRE_SIGMについては、impactなしで解析したところ与えたい張力が入っていたため張力のコマンドとしては使えそう。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_PRESIGM_DYNAVIBRA_points35500.png~ **長さ1000mm、半径0.5mmの健全モデル [#c0a583be] 固定の仕方を線固定にした。(張力は面載荷で与えた。)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/senkotei.png~ 固有振動数の理論値 f=6.37Hz 解析時間0〜30秒 細長比3544.91~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/1000mm0.5mm_model.png ,時間,行うこと ,0〜5秒,張力(1N)をかける。 ,5〜14.99秒,ケーブルを安定させる。 ,15秒,10Nの力を与える。 ,15.01〜30秒,卓越した振動を検出する。 **由利橋のケーブルモデル 張力0 [#jadf6985] 張力0のモデルにインパクトを与えて、その結果をFFT処理した結果が下のグラフ~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_tyouryoku0_points35500.png~ **由利橋のケーブル 長さ71000mm、半径157.5mmの健全モデルにインパクトを与える [#yb7ab06f] 固有振動数の理論値 f=2.85Hz 解析時間0〜100秒 細長比251.7~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_model1.png ,時間,行うこと ,0〜5秒,張力(100MN)をかける。 ,5〜14.99秒,ケーブルを安定させる。 ,15秒,100kNの力を与える。 ,15.01〜100秒,卓越した振動を検出する。 結果~ Mesh50 ボリューム169538~ 中央部の振動数 ~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_kenzen_ten5.png~ 波形を書かせるとおかしな波形となり、モードの推定ができなくなってしまった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_1.16Hz.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_3.2Hz.png ***6/24 内部張力が、与えている張力と等しいかの解析 [#nc220792] 中央部(point35500)と張力を与えた部分(point71000)の15秒〜100秒の主応力の平均値、最大値、最小値を調べた。~ 中央部(point35500)~ 平均値99.6MN 最大値104.5MN 最小値98.7MN~ 張力を与えた部分(point71000)~ 平均値・最大値・最小値ともに95.6MN~ ***インパクト1000kNに変更 [#ofefb2d1] 上の解析のインパクトを100kN→1000kNに変更して解析を行った。~ インパクトを与えた後(16.20s)の100kNの時のモードと1000kNの時のモードを表したものが下の画像である。(1000倍)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_impact_hikaku.png~ ***6/21 張力とインパクトをいろいろ変えて解析 [#ldc16f87] ①張力100MN、インパクト100kN~ ②張力100MN、インパクト1000kN~ ③張力200MN、インパクト100kN~ ④張力200MN、インパクト1000kN~ どの解析でも下のような同じ振動数が出力された。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_200MN1000kN_FFT.png~ **由利橋のケーブル(長さ71000mm、半径157.5mm)に振動を与える解析 [#kff6177e] ***両端に振動を与える解析 [#xaa17730] 両端に理論値である2.85Hzの振動を与える解析~ ParaVISでモードを見ると下のようになり、微細な振動は見られたが大きな振動は見られなかった。~ 両端を固定しており、その部分に振動を入れているからだと思う。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/sindou2.85Hz_hasi.png~ ***中心に振動を与える解析 [#s13d0a3e] 長さ71000mm、張力100MNの弦の理論値である2.85Hzを中心の点に与えて解析を行った。~ モードは以下のようになった。~ 振動を与えた後~ 16.41秒~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_2.85Hzmodel1_16.41s.png~ 16.58秒~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_2.85Hzmodel2_16.58s.png~ 17.94秒~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_2.85Hz_17.94Hz.png~ 中心に1.16Hzの振動を与える解析を行った。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_model1.16Hz.png~ 振動を与える直前(14.99秒)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_sindou14.99s.png~ 振動を与えた直後(15.5秒)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_sindou3zi.png~ 中心に3.2Hzの振動を与える解析を行った。~ [#t2afbbe4] 振動を与える直前(14.99秒)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_3.2Hz_14.99s.png~ 振動を与えた後は下の2つの位相が繰り返された。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_3.2Hz_model1.png~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_3.2Hz_model2.png~ 中心に1.16Hzと3.2Hzの振動を与えたときの比較 [#j7e3c02b] 振動を与えた点(中心部)のy方向変位~ y方向の最大変位~ 1.16Hz:11070.7mm 3.2Hz:4837.51mm~ y方向の最小変位~ 1.16Hz:-10744.2mm 3.2Hz:-4925.62mm~ ***両端から5mmの位置に振動を与える解析 [#ue6d276e] 振動を与える位置のモデル~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_sindou_hasi5mm.png~ 両端から5mmの位置に0.122Hzの振動を与える解析を行った。~ 振動モードは下のように、１次モードとなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_sindou0.122Hz.png~ 両端から5mmの位置に1.16Hzの振動を与える解析を行った。~[#bed94dc2] 振動モードは下のように、３次モードとなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_sindou1.16Hz_hasi.png~ 両端から5mmの位置に3.2Hzの振動を与える解析を行った。~[#t5a9716f] 振動モードは下のように、５次モードとなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_3.2Hz_hasi.png~ **7/30 張力の与え方を単位体積あたりの荷重に変えて解析 [#zb407277] 張力の与え方は、今までの解析では面載荷(FORCE_FACE)で与えていたが、今回の解析では単位体積あたりの荷重(FORCE_INTERNE)に変えて、張力を100MNとして解析を回した。~ FFT処理をすると以下のような結果となった。(理論値は2.85Hz)~ 張力を100MN→1000MNに変更して解析したが、下の結果と同じになった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_forceinterne_points35500.png~ **6/28 ビーム要素(温度荷重ではない) [#ne6248ee] ビーム要素で由利橋健全ケーブル(長さ71000mm、半径157.5mm)の解析を行ったところ、固有振動数は以下のようになった。(理論値は2.85Hz)~ 梁の曲げ振動数の理論値と等しくなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_beem2_kaiten0_points35500.png~ **強制変位 [#n235dd68] 100MNの張力を与えたときに475mmz方向に変位していたので、今回の解析ではz方向に475mm変位させた。~ 強制変位させることでも応力が入ることがわかったが、場所ごとに応力が異なっていた。~ ***インパクトを与える解析 [#db9e6d09] これまで通りインパクトを与えて、それで得た結果をFFT処理した結果が下のグラフ~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_kyouseiheni_points35500.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_kyouseiheni_points35500_0-2Hz.png~ ***静的解析 [#t0385b50] 強制変位させた場合の応力の入り方が初期張力のように入っているように見えたので、CALC_MODESを使って固有振動解析を行った。~ 1次モード 0.13Hz~ 2次モード 0.51Hz~ 3次モード 1.15Hz~ 4次モード 2.05Hz~ 5次モード 3.20Hz~ 張力が0の時とほぼ同じ結果となった。~ **両側引張 [#zd1f0a59] これまでの解析では片側のみを引っ張って張力を与えていたが、今回の解析では両側を引っ張って張力を与えた。~ 結果を見ると、片側引張では完全固定部分で張力が小さくなっていたため両側引張の解析を行った。~ 両側引張では全体的にほぼ均一な張力が入っていたが、結果は張力0のものと同じ結果となった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_ryoumen_saika_points35500.png~ **インパクトの与え方をじっくり与えた [#j5bb89cb] これまでのインパクトの与え方は15sで一気に与えていたが、今回は15s〜25sで一定の割合で100MNをかけ30sで開放させた。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_impact_zikkuri_points35500.png~ **解析モデルを由利橋の1/100にした(長さ710mm、直径3.15mm) [#b0a22328] ***ホールドあり [#b7e1b619] 振動後に面がz方向に垂直でないことで与えたい張力が与えられていないと考えたため、面を固定するためにケーブルをヤング率の大きいもので覆った。~ 右の表がインパクトを与えてMATLABで処理した時の結果(理論値は28.6Hz)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_kani_hold.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_sankou_710_points355.png ***周波数応答解析 [#zdcabd3d] CENTER:周波数応答解析 面固定 ,モード数,結果,理論値,理論値との誤差,梁の曲げ振動,曲げ振動との誤差 ,1次,21.9Hz,28.6Hz,23.4%,19.2Hz,14.1% ,2次,71.2Hz,57.1Hz,24.7%,62.1Hz,14.7% ,3次,147.8Hz,85.7Hz,72.5%,129.6Hz,14.0% CENTER:周波数応答解析 線固定 ,モード数,結果,理論値,理論値との誤差,梁の曲げ振動,曲げ振動との誤差 ,1次,14.1Hz,28.6Hz,50.7%,19.2Hz,26.6% ,2次,56.2Hz,57.1Hz,1.6%,62.1Hz,9.5% ,3次,125.6Hz,85.7Hz,46.6%,129.6Hz,3.1% **由利橋 長さ71000mm、半径157.5mmの中央腐食モデル(長さ710mm,腐食半径157.5mm) [#i65edd08] 固有振動数の理論値 f=2.85Hz 解析時間0〜100秒~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_model2.png~ 載荷線と腐食部分~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_husyoku710mm.png~ *引張解析・引張実験 [#f72db340] **引張解析 [#h726c276] クラックの解析は専用の解析方法があるらしいので、それでおこなっていく。~ クラックは三角柱でくり抜いて表現した。(下の図はクラック角度が90°)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/crack90.png~ ***健全モデル [#y73b55e6] このモデルでは ***クラック角度 90° クラック深さ157.5[#je549823] このモデルでは445MPaまで引っ張ることができた。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_crack90_points35500.png~ ***9/27 長さ300mm 直径7mmモデル 角度一定 クラック幅0.4 [#jde85349] 角度一定でクラックの深さを0.25mm刻みで引張解析を行った。その時の各クラック深さの引張応力、クラック付近の最大応力、応力集中係が下のグラフ・表である。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/CrackDepth_SIGM.png~ 応力集中の様子が下の図(クラック深さ3.5mm)~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/300mm_Crack35.png~ 上の①〜⑤の解析のz方向変位と荷重の関係を表したものが下のグラフ~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/Crack_graph_hikaku.png~ ***10/7 長さ71000mm 直径157.5mmモデル 角度一定 クラック幅18mm [#j45d8be1] 今回の引張解析は、9/27の引張解析のクラックと角度を同じにして由利橋モデルで行った。~ 角度一定、深さを11.25mm刻みで解析した結果が下のグラフ・表である。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/CrackDepth_SIGM_71000.png~ **引張実験 [#u3aa1cad] ***8/28 健全の鋼棒・腐食3の鋼棒 [#g746217e] ①健全の鋼棒~ まずは8/22の実験と同様に、下のジグで掴む部分をネジ状に溝を入れ、上の部分をメッキを剥がしておこなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/240828_kenzen_nezi_mekkihagasi.png~ ・ひずみゲージから求めたヤング率~ ひずみゲージNo1：E=197GPa~ ひずみゲージNo2：E=204GPa~ ひずみゲージNo3：E=203GPa~ ひずみゲージNo4：E=221GPa~ ②健全の鋼棒~ 次に上下のジグで掴む部分を平面にして、実験をおこなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/240828_kenzen_kezuri.png~ ・ひずみゲージから求めたヤング率~ ひずみゲージNo1：E=245GPa~ ひずみゲージNo2：E=198GPa~ ひずみゲージNo3：E=191GPa~ ひずみゲージNo4：E=220GPa~ ③腐食レベル3~ 最後に上下のつかみ部のメッキを剥がした腐食レベル3の鋼棒を使って実験をおこなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/240828_husyoku3_mekkihagasi.png~ ・ひずみゲージから求めたヤング率~ ひずみゲージNo1：E=239GPa~ ひずみゲージNo2：E=226GPa~ ひずみゲージNo3：E=215GPa~ ひずみゲージNo4：E=191GPa~ ***8/22 健全の鋼棒 [#od2d91a9] 今回の引張実験では、鋼棒の下のジグ部分をネジ状に溝を入れ、上のジグの部分を亜鉛メッキを剥がして行った。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/240822_hippari_ouryoku_hizumi.png~ ・ひずみゲージから求めたヤング率~ ひずみゲージNo1：E=203GPa~ ひずみゲージNo2：E=197GPa~ ひずみゲージNo3：E=197GPa~ ひずみゲージNo4：E=224GPa~ ***7/16 腐食レベル2の鋼棒 [#d86d0401] http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/zikken_husyoku2-1_ouryoku-hizumi.png~ ・ひずみから求めたヤング率~ ひずみゲージNo1：E=274GPa~ ひずみゲージNo2：E=233GPa~ ひずみゲージNo3：E=349GPa~ ひずみゲージNo4：E=269GPa~ ・伸びから求めたヤング率~ E=305GPa~ 何らかの原因で実験がうまくできていなかった。~ ジグの部分をうまく掴ませるように工夫したい。~ **論文まとめ [#ff52d2ef] ***振動法によるケーブル張力の実用算定式 [#gf30995b] 曲げ剛性やサグ、傾斜角の影響を考慮した張力算定式~ 曲げ剛性の影響を表すパラメーターが小さい時(曲げ剛性が大きい時など)はそれを考慮した張力算定式を用いる。~ (サグや傾斜角の影響を表すパラメーター)＜3.0の時は、対称振動において影響が大きくなる。そのため逆対称振動によって張力測定する必要がある。 ***斜材点検用非破壊検査装置の開発と運用 自走式点検装置 [#q3563c83] 斜ケーブルの変状調査を目的とした自走式点検装置の機能・硬化・運用について述べられている。~ 装置の特徴~ ①カメラを4台設置することで全周を同時に調査可能~ ②保護管上のクラックケージを0.1mmまで判読可能~ ③保護管内の鋼線のうち外周部分の破断の有無の調査可能~ ④鋼線1本の破断から調査可能~ ⑤地上のパソコンから遠隔操作可能~ ⑥照明を装備しているため夜間の点検可能~ 利点~ ①点検者の近接目視と同じくらいの精度で点検可能~ ②地上からの遠隔操作で安全に点検可能~ ③高所作業車を使用する方法よりも安価~ ④交通規制の規模も低減可能~ ⑤保護管に変状があった場合、同時に斜ケーブルの変状の有無も調査可能~ **進捗 [#f2f072c8] ***9/10〜青木班ゼミまで [#p8847e9f] 9/10 PRE_SIGMコマンドを使って解析した。静的解析だと張力が一定となるが、動的解析ではz方向フリー側の面が動いており、張力が一定にならなかった。~ 結果は1次0.097Hz、3次1.17Hz、5次3.22Hzだった。~ 9/12 imp100kN(5sから一定)、str(5sから一定)の時間設定でDYNA_NONLINEを使って解析した。point71000でのz方向変位とpoint35500でのy方向変位は、STAT_NONLINEとDYNA_NONLINEあまり変わらなかったので解析はDYNA_NONLINEで良さそう。~ 9/13 impact後の応力と変位について様々な点(y=0の点)をとって比較した。応力が波形で変化していることが謎だった。y=0の点だと波形が関係しないと思うが..~ 9/14 DEFI_FOND_FISSでクラック解析をした。1個ずつエラーを修正しながら進めていたが、修正する場所がわからないエラーが出てしまい苦戦中。~ 9/15 PRE_EPSIで解析した。正の値と負の値を入れた解析の2つをおこない、結果は応力・変位ともに符号が逆の値が出てきたが、FFTでは全く同じ振動数が出力された。~ 9/16 圧力をかけるコマンドPRES_REPを張力面にかけて解析した。SIGMはほしい値が出ていたが振動数は今までと変わらなかった。~ 9/17 先週の水曜日に青木さんが考えていただいたモデルで解析した。結合が必要なモデルであるためCompound_Meshしたが結合しなかった。~ Liaisonで結合させたらうまくできた。Liaisonでは結合させたい物体どうしで大きい面を有する物体をGROUP_MA_MAITに入れ、もう一方の物体の結合面をGROUP_MA_ESCLに入れるとうまく結合させることができた。~ ***8/27〜9/9 [#z8ca6aed] 8/27 振動解析において、張力を与える側がz方向に固定されていないことが原因かもと指摘をいただいたので張力を与え終わったあと(10s)でpoints71000で完全固定をした。~ しかし、結果は0sから固定されており、張力→固定ができなかった。~ 8/28 引張実験をおこなった。①ネジ＆メッキ剥がし②平面③腐食レベル3のメッキ剥がしでおこなった。20N/sの速度で50kNまで引っ張った。~ 8/29 昨日の引張実験の結果の確認をした。1200MPa前後で降伏していた。ジグの部分はメッキ剥がしが良さそうなので今後の実験はメッキ剥がしでおこなっていく。~ 8/30 象潟のPCラーメン箱桁橋の現場見学に行った。~ 9/2 振動解析では710mmモデルでFORCE_INTERNE→CALC_MODESをおこなった。1次で14Hz、2次で55.6Hz、3次で124.8Hzだった。良くない結果。~ 引張解析ではクラックの導入の仕方を調べた。今まではクラックを自分で作り指定する方法(DEFI_FOND_FISS)で進めていたが、クラック指定でのエラーが多発したためXFEMでもおこなってみた。~ XFEMはクラックの大きさ、形、始点を指定することで自動でクラックを考慮してくれるものだと私は解釈している。~ XFEMではクラック内に線要素があるというエラーがでた。(実際は指定したクラック内には線要素はない。) 9/3 振動解析では強制変位+100MNで張力を与えた。結果は振動数がとても大きくなった。張力も一定でなかった。~ 引き続き引張解析のクラックの導入の仕方を模索している。~ 9/4 クラックの導入の仕方でDEFI_FOND_FISSを使う場合、3Dではカットしておくべきなのか、クラックを入れたい部分に線・面を作るだけでよいのかの部分から不明。~ INI_XFEM_ELNOに関するエラーが発生したがよくわからない。~ 9/5 振動解析では両端固定＆FORCE_INTERNEの結果を確認した。points35500を境界線として圧縮と引張が入っていた。~ 9/6 振動解析において、張力側の面がz軸方向に垂直にならないことが原因ではないかと考え、cableの断面よりも面積の大きなplateを取り付けて解析した。~ 結果は0.195Hz、1.37Hz、3.61Hz、6.84Hz・・・となった。~ 9/9 振動解析について、時間で固定条件を変更して張力をかけ終わった段階で張力側の面を完全固定にする解析をした。~ また、PRE_SIGMコマンドについて調べ、解析を回したところ、PRE_SIGMのみを入れた解析だと良い結果が出た。~ ***8/8〜青木班ゼミまで [#n0462cf2] 8/8 千代岡さんが見つけた2段階解析を少し変更して(千代岡さんはETAE_INITで行っていたが、今回はそれを使わずにPOURSUITEを使った。)解析を行った。~ 今回の解析は1段階目に固定条件と張力を設定(loadとfunction)とASSEMBLAGEの境界条件に固定条件と張力を設定した。DYNA_VIBRAで解析した。2段階目にimpactを設定(loadとfunction)し、ASSEMBLAGEではmassとstifnessの名前を変更して解析した。(massとstifnessの名前を変更しないと、1段階目のmass・stifnessと2段階目のmass・stifnessでエラーが発生する。)~ また、引張試験のジグの噛ませ方を調べたがまだ良い方法が見つからない。~ 8/9 所々変更しながら2段階解析を行った。~ 昨日行った2段階解析の結果をFFT処理した。結果は結果欄に書いたが、良い結果は得られなかった。~ 次に1段階目に張力をかけ、2段階目に固有振動解析(CALC_MODES)の2段階解析を行った。しかし、結果は良くなかった。~ 今日解析をして、千代岡さんと話していて疑問に思っていたETAT_INITについて少しわかった。ETAT_INITは、1段階目の終了時刻から2段階目の解析を継続させたい時に使うものだと感じた。~ そのため私の解析では使えないかもしれない。(私の解析は1段階目に張力を100秒間かけ、2段階目は0秒から解析を始めたい。)~ 8/10 1段階目の解析をSTAT_NONLINEに変えて解析を行った。~ また由利橋の1/100モデルでETAT_INIT内のINST_INITに0を入力し、ETAT_INITを使用して0秒からの解析を行った。~ 現在のところで、ETAT_INITについてわかっていることとしては、1段階目の解析の終了時間から2段階目の解析を始めるときはETAT_INITのみでOK。~ 1段階目の解析の時間の途中から2段階目の解析を始めるときはETAT_INITとINST_INITが必要。(ex:1段階目の解析が0〜30sであり、2段階目の解析を20sから始めたいときはETAT_INIT内にあるINST_INITに20を入力する。)~ 8/19 由利橋(71000mm)モデルでは容量が足りなくなってしまうため、由利橋の1/100モデルで２段階解析(STAT_NONLINE→DYNA_NONLINE)を行った。~ また、引張解析について調べ、由利橋(71000mm)の健全モデルの解析をおこなった。明日、結果の見方を教わる。~ 8/20 由利橋の1/100モデルの解析結果を再確認した。DYNA_VIBRA(張力)→DYNA_VIBRA(impact)の解析では2段階目にETAT_INITあり・なしどちらでも1段階目の張力が反映されていなかった。~ STAT_NONLINE(張力)→DYNA_NONLINE(impact)では1段階目の張力が反映されていた。しかし、結果は変わらなかった。~ また、引張解析のCrackの与え方をいろいろ試してみた。三角柱がよさそう。Crackの角度や大きさはどの程度が良いかを確認する必要がある。~ 8/21 引張解析についていろいろと試した。降伏応力とひずみの関数のエラーが発生したが、応力を小さくすると直った。~ 8/22 引張実験をおこなった。鋼棒を掴む部分を①ネジのように溝を入れた方法②亜鉛メッキを剥がした方法③平たくした方法でおこなった。~ ①ネジのように溝を入れる方法では、溝は機械を使ってピッチを一番細かく入れた。~ ③平たくする方法では0.3mm分削った。~ 今日の引張実験では①②の鋼棒を使って実験をおこなった。~ ジグの部分は滑っていないようだった。(今回の実験では20kNまでしか荷重をかけていない)~ また、引張解析では90°クラックの解析を行った。引張応力は、負荷することができる最大の応力を探す必要があるが、今日の段階では400MPaで成功し、450MPaでは解析が回らなかった。~ また、引張解析では90°クラックの解析を行った。引張応力は、負荷することができる最大の応力を探す必要があるが、今日の段階では420MPaで成功し、450MPaでは解析が回らなかった。~ 8/23 昨日の引張実験の結果をまとめた。途中までしか実験ができなかったが、これまでの実験よりもしっかりと掴むことができてそうだった。ヤング率もいい感じの数値となった。~ 引張解析については結果を見るときにどの点で見ればよいかを結果から考えた。健全モデルではどの点でもほとんど同じ値になっていたがクラックが入ると変わるかもしれない。~ 引張解析のモデルは片持ち式でおこなっている。~ ***8/1〜8/7 [#nd0852d8] 8/1 impactの位置を変えて解析したが、そもそも中心部以外にimpactを与えてよいのか確認する必要がある。~ 結果は今までと変わらなかった。~ 8/2 初期応力を与える良い方法がないか探した。PRE_SIGM(おそらく初期応力)のコマンドを見つけたが使い方がわからなかった。(使えたら良い結果が得られるかも)~ PRE_EPSI(初期ひずみ)での解析を今度行ってみる。(初期ひずみを与えてからCALC_MODE)~ 千代岡さんと2段階解析について確認した。まずは出力した結果ファイルを読み込む場所を見つけることを頑張ろうということになった。~ 8/3 単位体積あたりの荷重(FORCE_INTERNE)についてもう一度確認してみた。~ z方向変位が入れたい張力分の1/2の変位しか入らなかった。~ 8/7 PRE_EPSIについて解析を行った。結果は張力が入っていなかった。(0.12Hz、1.16Hz、3.20Hz)~ PRE_EPSI(初期ひずみ)の与え方が違っていたかもしれないのでもう一度PRE_EPSIについて確認しなくてはいけない。~ ***7/25〜7/31 [#f452332d] 7/25 及川さんからいただいたケーブル要素の例をもとに解析を行った。~ モデルを作るところから頑張りたい。~ 7/26 及川さんからいただいたケーブル要素のモデル(ケーブル4本&プレート)を少しずつ変えながら解析を行った。~ ・ケーブル4本にするとMUMPSのエラーが発生する。(ten1〜4はX,Y=0とX,Y,Z=0とFORCE_NODEを与えるの3つで解析した。)~ ・プレート&ケーブル1本のモデルにするとエラーが発生する。~ ・ケーブルに質点を与えた解析~ →張力が圧縮として入っていた。また、1次モードの振動数が縦振動の理論値とほぼ同じになった。~ 7/28 振動した時に張力部分がz方向に垂直でないことで張力がうまく入らないと感じたため、ケーブルをヤング率の大きいもので覆って解析した。~ Meshの設定の仕方に問題があるのかモデルが一体とならずに貫通した。~ 7/29 連成解析の方法を探した。参考資料は見つけることができたが、熱→構造の解析だった。(行いたい解析は構造→構造)~ 7/30 周波数応答解析を行ってみた。解析を少しでも早くするために由利橋の1/100モデル(710mm、1.575mm)で解析した。~ 結果は結果欄にある。~ 7/31 FORCE_INTERNE(単位体積あたりの荷重)を使って張力を与えた。このコマンドだとモデル全体を指定できるため、モデル内部にも力が働いており面載荷よりも良いのではないかと感じたが結果は同じになった。~ FORCE_INTERNEを使った解析は下の3つを行ったが、全て同じ結果となった。~ ・張力面をz方向フリーにして100MN分の単位体積荷重を与えた解析~ ・張力面をz方向フリーにして1000MN分の単位体積荷重を与えた解析~ ・両面を完全固定にして100MN分の単位体積荷重を与えた解析~ ***7/18〜7/24 [#l26bd7fc] 7/18 英語の発表の準備を行った。~ 7/19 オープンキャンパスで使う振り子の調整をした。~ 7/21 温度荷重の解析をもう一度行ってみた。張力が入っているかを見たい。~ 片側のみに応力を与えるのではなく、両側に応力を与える解析も行いたい。~ ***7/11〜7/17 [#a9e78916] 7/12 引張試験の準備を行った。~ 7/15 今まで行ってきた解析結果を確認して、今後の解析で張力の与え方をどのようにしたらよいかを考えた。~ ・応力として線載荷で与えると張力がうまく入っていなかった。(0.122Hz、1.16Hz、3.20Hz)~ ・ビーム要素では梁の曲げ振動の値となった。(0.28Hz、1.50Hz、3.70Hz)~ ・強制変位(475mm)では25〜50Hzに多く卓越していた。また、張力が場所ごとにバラバラであった。~ ・内部張力(FORCE_INTERNE)では0.51Hz、1.16Hz、3.70Hzとなった。~ ・張力なしでは 7/16 引張試験を行った。使った鋼棒は腐食レベルが2-1のもの。~ 破断させることはできなかったが、応力-ひずみのグラフを作成すると第一降伏点(44.6kN)で勾配がゆるくなっていた。~ ジグの部分がうまくつかめていなかったので、どのようにしたらうまくできるかを考えていきたい。~ 7/17 電子顕微鏡の使い方を学んだ。元素まで見ることができることはとても驚いた。~ 昨日行った実験で改善すべき点であったジグの部分を修正した。~ 及川さんと青木さんが、ジグが回らないようにすることとジグが掴む部分の鋼棒を平らにしていただいた。これを使って実験を行ってみたい。~ ***7/4〜7/10 [#j6070258] 7/4 ネットで見つけた資料を参考にしながら温度荷重の解析を回した。~ 7/8 前回(4日)の温度荷重の解析を修正しながら再び解析を行った。~ AnalysisにDYNA_VIBRAではなく、DYNA_NON_LINEを使うと解析がうまくいった。~ 7/9 今まで行っていた温度荷重の解析では100℃上昇させていたが、今日の解析では557.5℃上昇させた。~ この557.5℃は、今まで行っていた張力(100MN)を与える解析でpoints71000での変位から計算した値。~ 7/10 強制変位させることで張力が入ることが分かったので、強制変位させて解析を行ってみた。~ ***6/26〜7/3 [#i59cb769] 6/26 今週はケーブル要素、ビーム要素、温度荷重の解析を行ってみる。~ 千代岡さんから温度荷重やビーム要素について教わった。また、ソリッド要素で内部張力を与える方法も教わった。~ 及川さんいただいた、ケーブル要素について解析を回してみたが「nddlリストにモデルがありません」というエラーが出た。~ 6/27 昨日、千代岡さんから教えていただいたソリッド要素に内部張力を与える解析とビーム要素について解析が回ったので結果を見た。~ 結果は上に書いているが、やはり理論値とは異なる値となった。~ ケーブル要素のエラーについても調べていきたい。~ 7/1 青木さんがもらってきていただいたケーブルの引張試験の試し実験を行った。~ いただいたケーブルはCASE1(健全)とCASE5(削孔+塩水注水)~ 7/2 ケーブル要素の解析がうまく回らなかった原因を考えたがわからなかった。~ やはり、「nddlリストにモデルがありません」というエラーが出た。~ 7/3 今後は温度荷重と初期ひずみについて進めていく。~ ***6/20〜6/26 [#yffc04b9] 6/20 由利橋のケーブルモデルの両端から5mmの位置に0.122Hzを与えて解析を行った。~ 結果は1次モードとなった。~ 6/21 中央部に張力がしっかりと入っているかを確認するため由利橋ケーブルモデルの中央部の主応力をみる解析を行った。~ また、張力を2倍の200MNに変えた解析と左右で逆側に振動を与える解析も行った。~ 今日の解析では張力を2倍にしても振動数が√2倍になっていなかった。どこが良くなかったかを考えていきたい。~ インパクトは今まで100kNを与えていたがモードを見るとあまり揺れていなかったため、1000kNに変更した解析もやってみた。~ 6/23 張力0の解析を行い、理論値と比較した。~ 結果は上に書いたが、張力を与えた場合よりも理論値が近くなった。~ 6/24 モデル中央部に張力分だけの応力が入っているかを調べた。しっかりと100MN分入っていた。~ また、今まで線固定にして解析を行っていたが、張力を与える方の固定条件を面固定にして、張力が分解されないようにした。結果は明日見る。~ 明日は温度荷重について学びたいとおもう。~ ***6/13〜6/19 [#w090b26f] 6/13 振動(sin波)を与える解析を及川さんに教えていただいた。 最初に1.16Hzのsin波を与えて解析を行った。与えたsin波がsin(2π1.16t)を入れたため揺れが小さかった。~ そこで50000sin(2π1.16t)として50kNの振動を与えた。結果は明日確認する。~ 6/14 50kNの振動を両端に与えて解析を回したがうまく結果が見られなかった。~ そこで振動を両端ではなく、中心の点に1.16Hzの振動を与えて解析をした。~ 結果は上の(由利橋 健全モデルに1.16Hzの振動を与える解析)に書いているが、予想していたモードと異なっていた。~ 6/15 昨日の解析を3.2Hzにして解析を行った。~ 結果は上の(由利橋 健全モデルに3.2Hzの振動を与える解析)に書いている。~ 1.16Hzの振動を与えた場合と3.2Hzの振動を与えた場合のy方向の最大変異と最小変異を比較した。~ また、由利橋(長さ71000mm、半径157.5mm)の固有振動数の理論値である2.85Hzの振動を与えた解析も行った。~ 6/18 振動させる位置を両端から5mmの位置に変えて、1.16Hz,3.2Hz,2.85Hzの振動を与えた。~ 1.16Hzでは３次モード、3.2Hzでは５次モードとなった。~ http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/yurihasi_sindou_hasi5mm.png~ ***5/30~6/12 [#ceb33306] 5/30 真杜くんの実験のサポート~ 5/31 実験サポート~ 6/3 100mm,半径0.5mmの解析の結果をまとめようとしたが、パソコンが重くなりまとめることができなかった。~ 6/4 パソコンが重く、結果が見れなかったため振動を検出する時間を15〜30秒とした。~ ,時間,行うこと ,0〜5秒,張力(1N)をかける。 ,5〜14.99秒,ケーブルを安定させる。 ,15秒,10Nの力を与える。 ,15.01〜30秒,卓越した振動を検出する。 6/5 上記の時間で解析したがパソコンがフリーズしてしまい結果が見れなかった。~ 6/6 山本さんの解析では長さ50m・半径75mmで行っており、今回の解析では長さ1000mm・半径0.5mmで行った。 そこで張力を3.2MN→1N、中央部への線載荷を100KN→10Nとして解析を回した。~ 結果を得ることができた。明日、青木さんにFFT処理をお願いする。~ 6/7 長さ1000mm、半径0.5mmの中央部に100mm腐食を与えたモデルの解析を行ったがマトリクスエラーが出た。~ 長さ100mm、半径0.5mmの中央部に10mm腐食を与えたモデルでは解析が回った。~ 細長比によるエラーかもしれない。~ 長さ1000mm半径0.5mmモデルの細長比は3544.91~ 長さ100mm半径0.5mmモデルの細長比は354.5~ 6/8 由利橋のケーブル(長さ71000mm、半径157.5mm)の健全モデルの解析を回し、結果を青木さんに提出した。~ 月曜日に青木さんにFFT処理を依頼する。~ 6/9 由利橋のケーブル(長さ71000mm、半径157.5mm)の中央腐食モデル(長さ710mm、腐食半径157.5mm)の解析を回し、結果を青木さんに提出した。~ 月曜日に青木さんにFFT処理を依頼する。~ 6/10 FFT処理の行い方を学んだ。理論値とズレが生じたため、今後はなぜズレが生じたのかを調べるための解析も行っていきたい。~ 6/11 由利橋の健全モデルの解析値(3.2Hz)と理論値(2.85Hz)に差が生じた原因が張力の入れ方にあると思ったため、張力の入れ方を変えて解析した。~ 最初の解析では、面載荷に張力(100MN)を円の断面積で割った値を与えて解析した。そこを山本さんの昨年度の解析と同様に、張力(100MN)をMeshサイズでの面積で割った値を与えた。~ どちらの解析の結果もf=3.2Hzとなっていたため、他の考えられる原因を探りたい。~ ***5/15〜5/29 [#w9e80a4f] ・山本さんの卒論の振動解析を解析してみる。~ 山本さんの解析では測点を３点設定していたが、モードをより詳細に調査するために９点設定して解析した。~ 5/16 山本さんの卒論，角田さんの修論を読んだ．~ 5/17 健全モデル、中央10m腐食、中央1m腐食のモデルを作った。~ 5/20 健全モデルのAster Studyを設定し，解析を回してもらう．~ 中央に線荷重を与える際は，3.2MNを断面積(半径75mmの円)で割った．(山本さんの卒論ではメッシュの切り方によって面積を変えていた．)~ 5/21 昨日設定したAster Studyのコードの意味を調べた．~ 5/23 健全モデルの解析を回した。~ 50m 半径75mm 健全モデル(点は下の写真の上部に設置した。) http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/50m75mm_kenzen_model.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/50m75mm_saikasen.png 50m 半径75mm 中央1m腐食 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/tyuuou1m_zyouten_husyoku.png http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/tyuuou1m_saikasen.png **MATLAB [#bbd750c1] 1,変数→新規変数→処理したいデータを入れる~ 2,FFTcable→データ名、スタート点(私の解析ではインパクトを与えた時間 ex)15s→1500) 卓越した振動数が出力される。~ 3,bandcable→下限値・上限値、データ名、スタート点の入力~ 4,C1P3→csvファイルで波形を描く~ **Salome-meca [#ka48d877] ***Salome-mecaの使用方法 [#z8a41cac] -[[Salomemeca使用解説法:http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?SALOME-Meca%A4%CE%BB%C8%CD%D1%CB%A1%B2%F2%C0%E2]] -[[code-asterの説明:https://code-aster.org/doc/v15/en/index.php?man=commande]] -[[code-aster質問ページ:https://forum.code-aster.org/public/]] ***重力加速度の設定 [#h7a1bdbe] 材料設定で密度を設定する。~ AFFE_CHAR_MECA→PESANTEUR→GRAVITY=9800(mm/s^2)、DIRECTION=(0,-1,0)~ 上の設定のDIRECTIONは、重力方向がy方向の時の設定。DIRECTIONの順番はx方向、y方向、z方向である。~ ***引張解析 参考 [#i0ac39fd] -[[Salome-Meca演習_弾塑性解析(2021)]] ***クラックの解析 破壊解析 [#h9b7cae4] https://www.youtube.com/watch?v=5ivZy5rY9l8~ https://youtu.be/8fy0hmTITEQ~ https://www.opencae.or.jp/wp-content/uploads/2019/12/08-non_linear_capabilities.pdf~ https://www.kkr.mlit.go.jp/road/shintoshikenkyukai/pdf/data15.pdf ***ビーム要素 [#c879e22d] [[Salome-Meca ビーム要素]] ***振動(sin波)の与え方 [#be3c2550] 1,csv形式でデータを作る。私の解析ではインパクトを与えた時からの所定の振動数のsin波のデータを作成する。~ 2,Functions and Lists→DEFI_FONCTION→VALEにcsvファイルをインポート、NOM_PARAにINST~ 3,BC and Load→AFFE_CHAR_MECA_F→FORCE_NODALE→振動させたい部分(点・線・面)と方向を選択する。~ 4,Analysis→DYNA_VIBRA→EXCIT→CHARGEに3を選択~ 下の設定で解析をすると2重境界条件のエラーが発生した。~ 1~ func1 = DEFI_FONCTION( NOM_PARA='INST', VALE=(0.0, 0.0, 14.99, 0.0, 15.0, 29389.2626146241, 15.01, 26365.5875737644, 15.02, 23201.9148313981, 15.03, 19915.0430615916, 15.04, 16522.4251085748, 15.05, 13042.0753144948, 15.06, 9492.47386570505, 15.07, 5892.46866546789, ...)) # sequences have been limited to the first 20 occurrences. func3 = DEFI_FONCTION( NOM_PARA='INST', VALE=(0.0, 0.0, 100.0, 0.0)) load3 = AFFE_CHAR_MECA_F( DDL_IMPO=(_F( DX=func3, DY=func1, DZ=func3, GROUP_MA=('kotei1', ) ), _F( DX=func3, DY=func1, GROUP_MA=('kotei2', ) )), MODELE=model) ***SALOME エラー [#ad1f7faa] !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! <S> Exception utilisateur levee mais pas interceptee. ! ! Les bases sont fermees. ! ! Type de l'exception : error ! ! ! ! Erreur écriture de l'enregistrement 766379 sur la base : VOLATILE 48 ! ! code retour : -4 ! ! Erreur probablement provoquée par une taille trop faible du répertoire de ! ! travail. ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 及川さんからいただいた参考モデルのplateをなくして、ten1〜4を固定すると下のエラーが発生する。~ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! <S> Exception utilisateur levee mais pas interceptee. ! ! Les bases sont fermees. ! ! Type de l'exception : error ! ! ! ! Solveur MUMPS : ! ! Problème ou alarme dans le solveur MUMPS. ! ! Le code retour de MUMPS est : -2 ! ! ! ! Conseils : ! ! Consulter le manuel d'utilisation de MUMPS. ! ! Prévenir l'équipe de développement de Code_Aster. ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Erreur écriture de l'enregistrement 337548 sur la base : VOLATILE 21 ! ! code retour : -4 ! ! Erreur probablement prov <I>_EXIT_CODE = 256 **実験 [#yf28f66b] ***鋼棒の引張実験 [#ecabe210] 鋼棒の第一降伏点1160MPa 荷重=1160(N/mm2)☓(3.5☓3.5π)=44.6kN~ ・ジグへの鋼棒の設置方法~ 引張実験を行う際に曲げが入らないようにジグの中央に垂直に鋼棒を設置する。~ ・ひずみ装置の操作~ 最初にスタートを押し、測定開始時にもう一度スタートを押す。~ その後は一定の間隔でスタートを押していく。~ ・結果の処理の仕方~ 1,ひずみの表~ ①ひずみゲージ1〜4の各結果に☓10^(-6)を行う。~ ②各ひずみゲージの最初の値を0にするために、得られた各値を補正する。~ 2,荷重と伸びの表~ ①0sと実験時にスタートボタンを押した間隔ごとに荷重を抽出する。~ ex)実験時に30sごとにスタートボタンを押した場合、0s、30s、60s、90s・・・時の荷重を抽出する。~ ②0s時の荷重を0にするように各値を補正する。~ ③補正した荷重を断面積で除して応力を求める。~ 3,応力-ひずみのグラフ作成~ 1で得たひずみの値と2で得た応力から、応力-ひずみのグラフを作成する。~ ひずみゲージが4つあるときは、4本の線が1つのグラフに入るように作成する。~ 4,ヤング率の計算~ ・ひずみの表から計算する方法~ ①2で得た最大応力の10%と40%時の応力と各ひずみゲージのひずみの値を抽出する。~ ②E=(σ40%-σ10%)/(ε40%-ε10%)から計算する。~ ・伸びから計算する方法~ ①2で得た最大応力の10%と40%時の応力と伸びを抽出する。~ ②E=(f/A)☓(l/x)=(σ40%-σ10%)☓(l/(x40%-x10%)から計算する。(l：スパン x：伸び)~ *創造工房実習 [#e8c318e1] ***2023 12月8日 創造工房実習 [#c048ca60] CENTER:サンドウィッチ梁 ,メッシュの長さ,要素数,変位(mm),相対誤差(%),計算者 ,0.7,155192,0.08378905246,15.365,安藤 ,0.8,138808,0.08380386491,15.350,安藤 ,0.9,82587,0.083707073981,15.45,兼田 ,1.1,38671,0.084201207602,14.95,兼田 ,1.2,31929,0.083688,15.466,柴田 ,1.3,28621,0.083669,15.4857,柴田 ,1.4,28854,0.08368,15.47,佐藤 ,1.5,20015,0.084052,15.10,佐藤 ,1.6,19448,0.0835402938,15.62,皆川 ,1.7,13801,0.0834355098,15.72,皆川 ,1.8,12528,0.083733,15.42,永山 ,1.9,11769,0.083924,15.23,永山 ,2,10699,0.084076876559,15.074,辻 ,3,3579,0.08414561753,15.004,辻 ,4,1628,0.082794,16.37,服部 ,5,1016,0.083033,18.89,服部 ,6,839,-0.082882,16.26,梶原 ,7,554,-0.080871,18.28,梶原 ,8,285,0.079995,19.20,工藤 ,9,261,0.078980,20.22,工藤 ,10,232,0.081911,17.26,佐々木 ,11,208,0.075676,23.56,佐々木 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/sand.png ***2023 11月29日 創造工房実習 [#r1eacb71] 異方性一次 [#p29b4460] CENTER:異方性一次 ,メッシュ長さ,要素数,変位,相対誤差,計算者 ,0.7,144563,0.505252,2.76,安藤 ,0.8,141517,0.504692,2.64,安藤 ,0.9,91648,0.502595,2.216,兼田 ,1.1,27160,0.489914,0.363,兼田 ,1.2,24675,0.487088,0.791,柴田 ,1.3,23446,0.4868010,0.995,柴田 ,1.4,17738,0.485999,1.16,佐藤 ,1.5,15438,0.485180,1.33,佐藤 ,1.6,15900,0.483286,1.71,皆川 ,1.7,12142,0.477952,2.80,皆川 ,1.8,11604,0.482085,1.9554,永山 ,1.9,10391,0.470887,4.2329,永山 ,2,10291,0.480910,2.19,辻 ,3,2328,0.431937,12.15,辻 ,4,1500,0.430156,12.52,服部 ,5,432,0.282968,42.45,服部 ,6,356,0.3441556,30.00,梶原 ,7,196,0.213934,56.49,梶原 ,8,104,0.229874,53.25,工藤 ,9,81,0.232308,52.75,工藤 ,10,78,0.203271,58.65,佐々木 ,11,63,0.222316,54.78,佐々木 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/ihousei.png 等方性二次 [#vb0def3f] CENTER:等方性二次 ,メッシュ長さ,要素数,変位,相対誤差,計算者 ,0.7,144563,0.430124,3.22,安藤 ,0.8,141517,0.430132,3.22,安藤 ,0.9,91648,0.430020,3.197,兼田 ,1.1,27160,0.429828,3.151,兼田 ,1.2,24675,0.429836,3.15,柴田 ,1.3,23446,0.42974,3.13,柴田 ,1.4,17738,0.429797,1.3,佐藤 ,1.5,15438,0.429958,3.14,佐藤 ,1.6,15900,0.429755,3.18,皆川 ,1.7,12142,0.429676,3.11,皆川 ,1.8,11604,0.429829,3.1507,永山 ,1.9,10391,0.429684,3.1159,永山 ,2,10291,0.429620,3.10,辻 ,3,2328,0.429169,2.99,辻 ,4,1500,0.429254,3.01,服部 ,5,432,0.428170,2.75,服部 ,6,356,0.428452,2.82,梶原 ,7,196,0.42591,2.21,梶原 ,8,104,0.426074,2.25,工藤 ,9,81,0.425552,2.12,工藤 ,10,78,0.488382,17.20,佐々木 ,11,63,0.423972,9.0534,佐々木 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/touhousei2zi.png ***2023 11月24日 創造工房実習 [#eab4b630] 単純梁~ ,メッシュの長さ,要素数,変位[mm],相対誤差,計算者 ,0.7,145234,0.422484,1.388,安藤 ,0.8,142973,0.422570,1.409,安藤 ,0.9,91648,0.420437,0.897,兼田 ,1.1,27160,0.405618,2.659,兼田 ,1.2,24675,0.404349,2.96,柴田 ,1.3,23446,0.404185,3.00,柴田 ,1.4,17738,0.398604,4.34,佐藤 ,1.5,15438,0.396593,4.83,佐藤 ,1.6,16122,0.398212,4.44,皆川 ,1.7,12026,0.393411,5.59,皆川 ,1.8,11604,0.393668,5.53,永山 ,1.9,10391,0.390695,6.24,永山 ,2,10921,0.395103,5.18,辻 ,3,2328,0.324762,22.06,辻 ,4,1500,0.155013,62.80,服部 ,5,432,0.065278,84.33,服部 ,6,357,0.213062,48.87,梶原 ,7,196,0.1019,75.55,梶原 ,8,104,0.1158624,72.20,工藤 ,9,81,0.1255118,69.88,工藤 ,10,78,0.07733,81.44,佐々木 ,11,63,0.1999,52.03,佐々木 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/tanzyun.png ***2023 11月17日 創造工房実習 [#xa1780bc] Salomeの使い方を学んだ。~ Geometry~ Mesh作成~ Aster Study~ Pravis~ 片持梁~ ,メッシュ長さ,要素数,先端変位(4隅の平均値)[mm],相対誤差,計算者 ,0.7,198464,6.54281,1.91,安藤 ,0.8,113812,6.5104,2.39,安藤 ,0.9,40280,6.3631525,4.60,兼田 ,1.1,30055,6.3363525,5.00,兼田 ,1.2,26467,6.3043375,5.48,柴田 ,1.3,25180,6.304355,5.48,柴田 ,1.4,32212,6.31612,5.31,佐藤 ,1.5,17753,6.1209,8.23,佐藤 ,1.6,14296,6.2044625,6.98,皆川 ,1.7,13596,6.2156625,6.81,皆川 ,1.8,2866,5.737755,13.98,永山 ,1.9,6001,5.7263625,14.15,永山 ,2,5617,5.6458525,15.355,辻 ,3,2309,5.4728755,17.948,辻 ,4,617,3.6160575,45.12,服部 ,5,494,3.8580375,42.16,服部 ,6,581,2.50682,62.416,梶原 ,7,133,1.41225,78.82,梶原 ,8,78,1.2887175,80.68,工藤 ,9,72,1.2879925,80.69,工藤 ,10,60,1.14344,82.85,佐々木 ,11,65,1.23124,81.154,佐々木 http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/katamoti.png ***2023 11月10日 創造工房実習 [#fb95bbcf] http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotouhan/j2023/minakawa/bbb.png ***2023 10月27日 創造工房実習 [#fb5ee35c] コマンドを学んだ。次回までに使いこなせるように頑張りたい。~ pwd 今いる場所がわかる~ ls ファイルを表示する~ mkdir ファイル名 ファイルの作成~ rmdir ファイル名 ファイルの削除~ cd ファイル名 ファイル名のところへ移動~ vi ファイル名 編集~ esc : w 保存~ esc : q 戻る~ cp コピー元 コピー先 コピーする時~ 皆川恭輔
