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試してみた！　【ktEStress-F2D】

市販ソフトとの比較(3)

　壁エレメントを含む計算モデルに対して、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

図1 計算モデル

表1.1 要素の断面性能
B×D ヤング係数 ポアソン比 形状係数
(mm) (N/mm2)
1C 500×500 21,000 0.2 1.2
2C 450×500 21,000 0.2 1.2
FG 400×600 21,000 0.2 1.2
2G 350×600 21,000 0.2 1.2
RG 300×600 21,000 0.2 1.2
W 150×2,000 21,000 0.2 1.2
表1.2 集中荷重
X方向 Y方向 曲げ
(kN) (kN) (kNm)
P1 200 0 0
P2 400 0 0
表1.3 バネ定数
X方向 Y方向 曲げ
(kN/mm) (kN/mm) (kNm/rad)
n2 1,000 1,500 -----
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計算結果

図2 応力図

表2.1 支点反力
X方向 Y方向 曲げ
(kN) (kN) (kNm)
n0 ktEStress -299.72 -141.40 -0.0000
市販ソフト -299.72 -141.40 -0.0000
差(%) 0.000 0.000 0.000
n1 ktEStress 0.0000 -809.13 0.0000
市販ソフト 0.0000 -809.13 0.0000
差(%) 0.000 0.000 0.000
n2 ktEStress -300.28 950.53 0.0000
市販ソフト -300.28 950.53 0.0000
差(%) 0.000 0.000 0.000
表2.2 節点変位
X方向 Y方向 回転
(mm) (mm) (rad)
n0 ktEStress 0.0000 0.0000 -0.00053368
市販ソフト 0.0000 0.0000 -0.00053368
差(%) 0.000 0.000 0.000
n1 ktEStress 0.30028 0.0000 -0.00020252
市販ソフト 0.30028 0.0000 -0.00020252
差(%) 0.000 0.000 0.000
n2 ktEStress 0.30028 -0.63369 -0.00053011
市販ソフト 0.30028 -0.63369 -0.00053011
差(%) 0.000 0.000 0.000
n3 ktEStress 6.0789 0.099138 -0.0012230
市販ソフト 6.0789 0.099138 -0.0012230
差(%) 0.000 0.000 0.000
n4 ktEStress 5.5059 0.29725 -0.00083230
市販ソフト 5.5059 0.29725 -0.00083230
差(%) 0.000 0.000 0.000
n5 ktEStress 5.5058 -0.99324 -0.00055983
市販ソフト 5.5059 -0.99324 -0.00055983
差(%) 0.002 0.000 0.000
n6 ktEStress 11.852 0.13479 -0.00098548
市販ソフト 11.852 0.13479 -0.00098548
差(%) 0.000 0.000 0.000
n7 ktEStress 11.690 0.26209 -0.0013281
市販ソフト 11.690 0.26210 -0.0013281
差(%) 0.000 0.004 0.000
表2.3 要素の材端荷重
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 -275.17 -23.113 -72.665 275.17 23.113 -54.457
市販ソフト -275.17 -23.113 -72.665 275.17 23.113 -54.457
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
e1 ktEStress 0.0026134 -49.027 -40.821 -0.0026134 49.027 -80.766
市販ソフト 0.0000 -49.027 -40.821 0.0000 49.027 -80.766
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
e2 ktEStress 462.81 -59.801 -172.72 -462.81 59.801 -153.79
市販ソフト 462.81 -59.801 -172.72 -462.81 59.801 -153.79
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
e3 ktEStress 0.051938 -72.980 -103.81 -0.051938 72.980 -74.262
市販ソフト 0.0000 -72.980 -103.81 0.0000 72.980 -74.262
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
e4 ktEStress 112.63 -58.489 -151.34 -112.63 58.489 -165.67
市販ソフト 112.63 -58.489 -151.34 -112.63 58.489 -165.67
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
e5 ktEStress -118.29 24.552 71.150 118.29 -24.552 36.881
市販ソフト -118.29 24.552 71.149 118.29 -24.552 36.881
差(%) 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000
e6 ktEStress -58.489 87.365 117.69 58.489 -87.365 133.92
市販ソフト -58.489 87.365 117.69 58.489 -87.365 133.92
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
e7 ktEStress -357.93 39.473 101.85 357.93 -39.473 70.253
市販ソフト -357.93 39.473 101.85 357.93 -39.473 70.252
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001
e8 ktEStress 58.489 112.63 177.12 -58.489 -112.63 142.76
市販ソフト 58.489 112.63 177.12 -58.489 -112.63 142.76
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
e9 ktEStress 436.96 38.862 84.694 -436.96 -38.862 83.189
市販ソフト 436.96 38.862 84.694 -436.96 -38.862 83.189
差(%) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
表2.4 壁エレメントの材端荷重
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)
we0 ktEStress 39.254 497.11 1334.7 -39.254 -497.11 1150.8
市販ソフト 39.254 497.11 1334.7 -39.254 -497.11 1150.8
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

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まとめ

　壁エレメントモデル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桁の出力に対して両者の差は最大で0.001%でした。

　よって、ktEStress-F2Dによる、壁エレメントモデルを有するフレームに対する応力計算結果は妥当であると考えています。

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入出力シート

　「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(3)」をご覧ください。

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