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ＦＥＭ：有限要素法コミュの対角線のある正方形トラス

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対角線のある正方形トラス

mixiユーザー 2015年11月03日 09:24

　トラス要素というのは、軸力のみ対応する棒である。そのトラスで対角線を有する正方形を作ると、これが板と等価な振る舞いをする。
　
　引っ張りとせん断剛性を鉄とかの金属と同様にするには、周囲辺の軸径より対角線の軸径を太くするとかの要件があるが、そうしてみると、ポアソン比も0.27とかになり、力学的には金属板に近くなる。

　何故、こんなことを調べるかというと、板が変形しながら運動する様子を数値解析する際、トラス要素であれば、要素反力は軸力のみ計算すればよく、極めてシンプルだからである。

　このアイデアを考えた元になったのは、かつて金属の結晶格子のコンピュータモデルを作って、力学的な振る舞いを調べたことがあり、対角のあるトラス正方形構造は、その結晶格子に似ていると思ったからである。

　金属板は結晶格子から出来ているので、このトラス正方形をＬＯＧＯのように使ってモデルを作れば、金属板の力学的な数値解析が可能となる。

　このモデルでは応力をすぐ求めることが出来ないのが欠点だが、変位は分かるので、別途、ＦＥＭモデルを作っておいて、それに強制変位を与えて応力を求めることになる。

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