ktEStress-F2Dと市販の応力計算ソフトの計算結果を比較しました。計算モデルは、最も基本的なモデルとして、節点荷重と要素荷重を作用させた、剛域を有する両端固定梁です。
図1 計算モデル
| B×D | ヤング係数 | ポアソン比 | 形状係数 | |
|---|---|---|---|---|
| (mm) | (N/mm2) | |||
| e0 | 300×600 | 21,000 | 0.2 | 1.2 |
| e1 | 300×800 | 24,000 | 0.2 | 1.2 |
| X方向 | Y方向 | 曲げ | |
|---|---|---|---|
| (kN) | (kN) | (kNm) | |
| P1 | 1,000 | 2,000 | 300 |
| P2 | 1,500 | 2,500 | 350 |
| 左側 | 右側 | |
|---|---|---|
| (kN/m) | (kN/m) | |
| W1 | -300 | -200 |
図2 応力図
| X方向 | Y方向 | 曲げ | ||
|---|---|---|---|---|
| (kN) | (kN) | (kNm) | ||
| n0 | ktEStress | -498.01 | -342.34 | -1017.0 |
| 市販ソフト | -498.01 | -342.34 | -1017.0 | |
| 差(%) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | |
| n2 | ktEStress | -2002.0 | -3782.7 | 5070.6 |
| 市販ソフト | -2002.0 | -3782.7 | 5070.6 | |
| 差(%) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | |
| X方向 | Y方向 | 回転 | ||
|---|---|---|---|---|
| (mm) | (mm) | (rad) | ||
| n1 | ktEStress | 0.44795 | 14.816 | -0.0029456 |
| 市販ソフト | 0.44795 | 14.816 | -0.0029456 | |
| 差(%) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | |
| I端 | J端 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| X方向 | Y方向 | 曲げ | X方向 | Y方向 | 曲げ | ||
| (kN) | (kN) | (kNm) | (kN) | (kN) | (kNm) | ||
| e0 | ktEStress | -498.01 | -342.34 | -811.58 | 498.01 | 717.34 | -1252.4 |
| 市販ソフト | -498.01 | -342.34 | -811.58 | 498.01 | 717.34 | -1252.4 | |
| 差(%) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | |
| e1 | ktEStress | 501.99 | 1282.7 | 1552.4 | -2002.0 | -3782.7 | 3557.6 |
| 市販ソフト | 501.99 | 1282.7 | 1552.4 | -2002.0 | -3782.7 | 3557.6 | |
| 差(%) | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | |
図3 支点反力と材端荷重の市販ソフトとの差
ktEStress-F2Dと市販ソフトの計算結果を比較したところ、有効数字5桁の出力に対して両者に差はありませんでした。
よって、ktEStress-F2Dによる、剛域を有する要素に節点荷重と要素荷重(集中荷重と分布荷重)を作用させた場合の応力計算結果は妥当であると考えています。
「Microsoft」の「OneDrive」に計算を行ったExcelファイルを公開していますので、こちらの「esf2d_市販ソフトとの比較(1)」をご覧ください。