NX Nastranにもお詳しい方

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T.Maeda

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Apr 10, 2014, 3:35:06 AM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
たびたびお世話になります.
T.Maedaと申します.

Salome-Mecaでの固有値解析の結果と,
実験結果の比較をしているのですが,
なかなか合わせこみができず,
試行錯誤しているところです.

そこで,別のCAEソフト(NX Nastran)を使って,
固有値解析を行いました.

http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?plugin=attach&refer=DEXCS-Salome-ReleaseNote&openfile=Step2-%A5%E2%A1%BC%A5%C0%A5%EB%B2%F2%C0%CF%A4%CE%B2%F2%C0%CF%BC%EA%BD%E7.pdf#search=%27salome+meca+%E5%9B%BA%E6%9C%89%E6%8C%AF%E5%8B%95%E6%95%B0%27

こちらにあるモデルですと,
Salome-MecaでもNX Nastranでも,
ほぼ同じ結果を得られたのですが,
私が作成しているモデル(100mmの正方形で厚さ0.5mm)ですと,
全く異なる結果が得られてしまいます.
Salome-Mecaと,NX Nastranでは,
2桁ほど違いが出ます.
(Salome-Mecaの方が高い固有振動数です)

このような現象をご経験の方などいらっしゃいましたら,
ご一報頂けますと,幸いでございます.

よろしくお願い致します.

Ryoichi Shibata

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Apr 10, 2014, 3:42:34 AM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
柴田です。直接は関係ないと思うのですが、検討されているモデルの境界条件(固定)はどうでしょうか?


2014年4月10日 16:35 T.Maeda <m.tas...@gmail.com>:

--
このメールは Google グループのグループ「Salome-Meca & Code_Aster + Code_Saturne」に登録しているユーザーに送られています。
このグループから退会し、グループからのメールの配信を停止するには code_aster-salome...@googlegroups.com にメールを送信してください。
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■/\■ 岐阜工業高等専門学校
/■■\ 建築学科  柴田良一
\■■/ ry...@gifu-nct.ac.jp
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T.Maeda

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Apr 10, 2014, 3:53:39 AM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
柴田先生

ご返信ありがとうございます.

モデルに記載が不足しておりました.申し訳ございません.
100mmの正方形で,0.5mmの厚さ,
正方形の中心に,直径7mmの穴が開いており,
その穴の壁面を固定拘束しております.

よろしくお願いいたします.



2014年4月10日木曜日 16時42分34秒 UTC+9 Ryoichi Shibata:
柴田です。直接は関係ないと思うのですが、検討されているモデルの境界条件(固定)はどうでしょうか?
2014年4月10日 16:35 T.Maeda <m.tas...@gmail.com>:
たびたびお世話になります.
T.Maedaと申します.

Salome-Mecaでの固有値解析の結果と,
実験結果の比較をしているのですが,
なかなか合わせこみができず,
試行錯誤しているところです.

そこで,別のCAEソフト(NX Nastran)を使って,
固有値解析を行いました.

http://opencae.gifu-nct.ac.jp/pukiwiki/index.php?plugin=attach&refer=DEXCS-Salome-ReleaseNote&openfile=Step2-%A5%E2%A1%BC%A5%C0%A5%EB%B2%F2%C0%CF%A4%CE%B2%F2%C0%CF%BC%EA%BD%E7.pdf#search=%27salome+meca+%E5%9B%BA%E6%9C%89%E6%8C%AF%E5%8B%95%E6%95%B0%27

こちらにあるモデルですと,
Salome-MecaでもNX Nastranでも,
ほぼ同じ結果を得られたのですが,
私が作成しているモデル(100mmの正方形で厚さ0.5mm)ですと,
全く異なる結果が得られてしまいます.
Salome-Mecaと,NX Nastranでは,
2桁ほど違いが出ます.
(Salome-Mecaの方が高い固有振動数です)

このような現象をご経験の方などいらっしゃいましたら,
ご一報頂けますと,幸いでございます.

よろしくお願い致します.

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Ryoichi Shibata

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Apr 10, 2014, 4:04:57 AM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
柴田です。固定条件が比較する2つで対応していますか?


2014年4月10日 16:53 T.Maeda <m.tas...@gmail.com>:
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Jun Tatsuno

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Apr 10, 2014, 5:47:08 AM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
記載されているモデル形状で、例題と同じ材料を用いて試してみました。
Salome-Meca2013.1での結果
95.5558
96.8162
117.277
125.769
186.684

同じ条件で、ANSYS Mechanical APDL v14.5での結果です。
85.368
85.452
113.04
125.30
184.62

NX Nastranは扱ったことがありませんが、さすがに二桁も結果が異なるのは、モデル形状が異なるか、材料の入力データに間違いがあるのでは?


2014年4月10日 17:04 Ryoichi Shibata <ryo...@gmail.com>:

T.Maeda

unread,
Apr 10, 2014, 10:00:50 PM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
柴田先生

固定条件は,
双方とも,同じだという認識でおります.


2014年4月10日木曜日 17時04分57秒 UTC+9 Ryoichi Shibata:
柴田です。固定条件が比較する2つで対応していますか?


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T.Maeda

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Apr 10, 2014, 10:38:52 PM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
龍野様

わざわざ計算いただき,ありがとうございます.
私が実施いたしました手順・結果を,添付いたしました.
龍野様の結果とも違うものになっております.



2014年4月10日木曜日 18時47分08秒 UTC+9 Jun Tatsuno:
柴田です。固定条件が比較する2つで対応していますか?


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DEXCS_test_tmaeda.pdf

Jun Tatsuno

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Apr 10, 2014, 11:44:51 PM4/10/14
to code_aster-...@googlegroups.com
Salome-Mecaのモデル作成は、原点に円柱を建てるかどうかぐらいの差で、メッシュ作成アルゴリズムを含め、
ほぼ同じ作業手順でした。
あとは、両ソフトともに二次要素を使用したぐらいです。


2014年4月11日 11:38 T.Maeda <m.tas...@gmail.com>:
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T.Maeda

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Apr 11, 2014, 2:00:46 AM4/11/14
to code_aster-...@googlegroups.com
龍野様

ご返信,ありがとうございます.

2次要素を追加してみたところ,

 108.611
 113.458
 123.964
 126.673
 190.388

という結果が得られました.
龍野様の結果とは,多少異なりますが,
2次要素の追加で,ここまで結果が変わってしまうとは,
思いもよりませんでした.

ありがとうございます.


2014年4月11日金曜日 12時44分51秒 UTC+9 Jun Tatsuno:

art.sugawara

unread,
Apr 11, 2014, 4:12:42 AM4/11/14
to code_aster-...@googlegroups.com
横から失礼します。
 
Salomeのメッシュはデフォルト?だと1次テトラ要素になるかと思いますが
構造解析では1次テトラ要素は次数低減積分要素でもない限り、「使っては
いけない」ジャンルだと思います。私なんかはObsolete/Dangerous分類に
して、なにげに使えないようにしてもらいたいと切に思います。

2014年4月11日金曜日 15時00分46秒 UTC+9 T.Maeda:

kengo

unread,
Apr 11, 2014, 9:23:10 AM4/11/14
to code_aster-...@googlegroups.com
構造解析であっても4面体1次要素で計算する必要があるから使えるようになっているんです。

新たな問題の設定をテストしたり、ソルバーを変えたり、計算の途中に制御する場合は、
計算の設定そのものが正しいかどうかを確認するために、予備計算として1次要素で計算します。
いきなり2要素で行った場合の手戻りが非常に大きいので、傾向をみます。

規模が大きくなると、1次要素でメモリ使用量や計算時間を見て、
2要素で計算を行う場合の並列数を決めたりもします。
計算が複雑で大規模になるほど、予備計算が必要になってきます。

また、遠隔地のサーバーにメッシュを送る場合も、サイズの小さい1次要素で送って
解析の最初の段階で2次要素に変換したほうが、総合的な時間は速いですし、
CADで描きづらい形状などは、1次要素メッシュを解析で強制的に変形させて、
メッシュにリファインメントをかけて、2次要素化して本計算を行う、といったことも行います。

本計算の前段階で必要だから使用できるようにしているんです。要は使い方の問題なんです。


EDFも悪意や怠慢で、4面体1次要素で構造解析ができるようにしているわけではなく、
それを必要とする場面が多いため、デフォルトで計算できるようにしているのでしょう。

メッシュを作った後や、計算を行う前にメッシュのサイズを確認するでしょうから、
その際に要素を確認すれば良いだけです。
2次要素化するのは、マウスを1、2クリックする程度の手間しかかかりません。


2014年4月11日金曜日 17時12分42秒 UTC+9 art.sugawara:

Ryoichi Shibata

unread,
Apr 11, 2014, 3:21:53 PM4/11/14
to code_aster-...@googlegroups.com
柴田です。商用CAEでは自動設定一発でそれなりの結果を出す事が求められて、ご指摘のような4面体1次要素の出番は無いかもしれません。ただオープンCAEの場合には素朴な設定なので、予備検証から修正を積み上げて精度を確保すると思うので、最も単純な条件も先に示された理由があってのことだと思います。
自分も何かの機会で、2次要素よりも細かな1次要素を選択する場面もあると聞いたことがあります。ただSalome-Mecaのデフォルトが適切かどうかについては、議論の余地はあると思いますが、Salome-Mecaしか使った事がない偏った意見ですが。


2014年4月11日 22:23 kengo <free...@gmail.com>:

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Masanori Komura

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Apr 11, 2014, 8:51:17 PM4/11/14
to code_aster-...@googlegroups.com
T.Maeda様

1次要素と2次要素では、要素の”剛性”が異なります。
剛性に関しては、有限要素法について調べるしかないと思います。
簡単に言うと、2次要素ではひとつの要素で曲がっている状態を表現できるのに対して、1次要素では曲がっている状態を表現できず台形に変形できるだけです。

以上の理由により、一般的には、2次要素より1次要素の方が固有値が高くなります。
特に、対象物が薄板で板厚方向の要素数が少ないときは、要注意です。板厚方向の要素数は、できれば3要素以上が良いと思います。

小村

art.sugawara

unread,
Apr 11, 2014, 9:57:09 PM4/11/14
to code_aster-...@googlegroups.com
kengo 様
Ryoichi Shibata 様
 
要素の特質を理解されている方が、途中過程で1次要素を使うとか、可用性を吟味して
1次要素で解析する、というのはもっともだと思います。
 
私のように企業にいる場合、入門者にはデフォルトは大切です。まずはやってみて、
とりあえずメッシュが切れて、とりあえず結果が出て、評価できる結果が欲しいというのが
偽らざるところです。結果を評価できるリテラシー(これはCAE使わないエンジニアにも
必須)があれば、CAEスキルを高められます。社内教育した経験では若手よりベテラン
エンジニアの方がCAEの使いこなしが上手でした。
 
 
T.Maeda 様
 
今回の形状はかなりの薄板なのでソリッド要素ではなくシェル要素がおすすめです。
1次シェル要素でもいい結果を出す場合もありますが2次シェル要素が安心です。
ご自分で確かめるのが大事です。
 
それと辺縁部のメッシュが異常に細かいですが、固有値解析なら均等なメッシュがいい
と思います。
 

2014年4月12日土曜日 4時21分53秒 UTC+9 Ryoichi Shibata:
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T.Maeda

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Apr 14, 2014, 4:47:00 AM4/14/14
to code_aster-...@googlegroups.com
小村様

有益なアドバイス,ありがとうございます.
1次要素と2次要素で,ここまで結果が違うものかと,
非常に驚いております.
振動解析に関するノウハウなどがなく,
ゼロからやっておりますので,
非常に参考になります.



sugawara様

固有値解析の場合,均等なメッシュの方がよいとのこと,
参考にさせて頂きます.
ありがとうございます.
柴田先生の書籍でも,
1次要素と2次要素の比較をされており,
そのことは存じ上げていたのですが,
まだ,使い慣れていない幾つかのソフトで試しており,
まさか,自分のモデルでそのようなことが起こるとは,
思ってもみませんでした.


あとは,実験と解析結果の合わせこみが課題として残っておりますが,
解析結果の蓄積を進めていきたいと考えております.
皆様が,実験と解析結果の合わせこみをどうなさっているか,
とても興味があるところではあります.




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