| Top | − | 【ktEStress-F2D】市販ソフトとの比較(2) |
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、材端バネと支点バネを持つ門型ラーメンです。
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 |
| e2 | 300×900 | 22,800 | 0.2 | 1.2 |
| X方向 | Y方向 | 曲げ | |
|---|---|---|---|
| (kN) | (kN) | (kNm) | |
| P1 | 1,500 | ||
| P2 | 2,500 |
| X方向 | Y方向 | 曲げ | |
|---|---|---|---|
| (kN/m) | (kN/m) | (kNm/rad) | |
| n0 | 10,000 | 20,000 | |
| n3 | 30,000 | ||
| e1-I端 | 40,000 |
図2 応力図
| X方向 | Y方向 | 曲げ | ||
|---|---|---|---|---|
| (kN) | (kN) | (kNm) | ||
| n0 | ktEStress | -860.40 | -1344.5 | 2126.3 |
| 市販ソフト | -860.35 | -1344.5 | 2126.2 | |
| 差(%) | 0.006 | 0.000 | 0.005 | |
| n3 | ktEStress | -2639.6 | -155.53 | 1290.2 |
| 市販ソフト | -2639.7 | -155.49 | 1290.0 | |
| 差(%) | 0.004 | 0.026 | 0.016 | |
| X方向 | Y方向 | 回転 | ||
|---|---|---|---|---|
| (mm) | (mm) | (rad) | ||
| n0 | ktEStress | 86.040 | 67.223 | 0.00000 |
| 市販ソフト | 86.035 | 67.225 | 0.00000 | |
| 差(%) | 0.006 | 0.003 | 0.000 | |
| n1 | ktEStress | 120.89 | 68.326 | -0.0075569 |
| 市販ソフト | 120.88 | 68.328 | -0.0075560 | |
| 差(%) | 0.008 | 0.003 | 0.012 | |
| n2 | ktEStress | 120.49 | 89.182 | -0.0073669 |
| 市販ソフト | 120.48 | 89.176 | -0.0073699 | |
| 差(%) | 0.008 | 0.007 | 0.041 | |
| n3 | ktEStress | 0.0000 | 0.0000 | -0.043006 |
| 市販ソフト | 0.0000 | 0.0000 | -0.043001 | |
| 差(%) | 0.000 | 0.000 | 0.012 | |
| 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 | -1344.5 | 860.40 | 1610.1 | 1344.5 | -860.40 | 1057.2 |
| 市販ソフト | -1344.5 | 860.35 | 1610.0 | 1344.5 | -860.35 | 1057.1 | |
| 差(%) | 0.000 | 0.006 | 0.006 | 0.000 | 0.006 | 0.009 | |
| e1 | ktEStress | 639.60 | -1344.5 | -777.53 | -639.60 | 1344.5 | -4062.6 |
| 市販ソフト | 639.65 | -1344.5 | -777.45 | -639.65 | 1344.5 | -4062.8 | |
| 差(%) | 0.008 | 0.000 | 0.010 | 0.008 | 0.000 | 0.005 | |
| e2 | ktEStress | 1459.3 | -295.01 | 4838.0 | -1459.3 | -2205.0 | -143.07 |
| 市販ソフト | 1459.4 | -294.99 | 4838.3 | -1459.4 | -2205.0 | -143.23 | |
| 差(%) | 0.007 | 0.007 | 0.006 | 0.007 | 0.000 | 0.112 | |
図3 支点反力と材端荷重の市販ソフトとの差
材端バネと支点バネを有するフレームについて、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、要素e2におけるJ端の曲げモーメントを除いて、両者の差は0.03%以下でした。
要素e2におけるJ端の曲げモーメントについて、市販ソフトとの差が0.112%であり他と比べて大きな値ですが、これは、曲げモーメントの数値が他の要素と比べて一桁小さいことが影響しているのではないかと考えています。
以上の結果から、ktEStress-F2Dによる、材端バネと支点バネを有するフレームに対する応力計算結果は妥当でいると考えています。
「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(2)」をご覧ください。