>>|単位と力学|設計きそ|図面|材料力学|材料(金属・樹脂..)|モデルの準備と形状の簡素化CAE解析で用いるモデルの準備と形状の簡素化について説明します。CAE解析を行うには、モデル(形状)が必要となります。3次元CADの普及により、モデルは3次元CADで作成するのが一般的となっております。3次元CADでモデルを作成するメリットは、フレキシブルに形状を変更できることです。解析の結果が思わしくない場合、形状変更などの対策が直ぐに行うことができ、そのまま設計データとして利用できます。設計データは製品を忠実に表現しているため、解析モデルとしてそのまま利用するには不適切です。解析モデルとして利用する場合、不要な形状を除外する必要があります。「小さな穴」、「コーナーR」、「面取り」、「マーク」などです。面取りとは、斜めに削られた角部のことこれらの形状は、解析において一般的に不要であるため除外します。解析の目的によっては除外できないことがあるため注意が必要となります。応力解析では、細部に応力が集中することがしばしばあるため、細部を除外すると正しい解を得ることができません。応力集中部の形状は正しく忠実に表現する必要があります。解析評価目的によって、形状の除外方法が変わってくるということです。身につけるには、ある程度の経験値が必要です。いうことが判ってきます。モデルの簡素化バルブのボディの応力解析を題材にして、形状の簡素化方法を説明します。かかったときに発生する「応力」です。どこに応力が集中するのか予測できない場合、細かい形状を全て除外します。応力が集中しそうな箇所は除外せずに残します。細かい形状である、「小さな穴」、「コーナーR」、「面取り」、「マーク」を除外します。次に、このモデルは左右と前後が対称形状となるため、1/4カットモデルにします。形状が対称形状であり、かつ、水圧が内部に均等にかかるため、1/4にすることができます。モデルの対称性を考慮することで、解析精度を維持した状態で、解析時間を大幅に削減することが可能となります。これが通水中ではなく、弁が閉じている場合は均等に水圧がかからないため、1/4にすることができません。形状とかかる荷重が同じであることが対称性を利用できる前提となります。コーナーRの除外についてモデルのコーナー部には、応力集中することがしばしばあります。