Wafty’s diary

情熱は止まらない 私達は進み続ける

どうせモテないしFEM解析でもするか

なんかやかましくてゴメンね!
でもね!更新できるときに、更新しとくよ!
いずれ嫌でも更新できなくなるからね!わふふふふふ!
(何故わふわふ言うのかはTwitterをご覧ください)


どうも。頭は文系ですがやってることは理系な、logitecです。
比較的アホな記事が多いことであらゆる方面から批評を受ける、このブログ。
でもそんなの知るかって感じです。だって、これ、個人の雑念保管庫ですもん。
書きたいこと書いてるだけだもん。残念でした。

というわけで、今回はちょっと真面目な感じでいきましょうかね。


Do you know FEM?

FEM有限要素法(ゆうげんようそほう、英語: Finite Element Method、FEM)
数値解析手法の一つ。解析的に解くことが難しい微分方程式の近似解を数値的に得る方法の
一つである。方程式が定義された領域を小領域(要素)に分割し、各小領域における方程式を
比較的単純で共通な補間関数で近似する。構造力学分野で発達し、他の分野でも広く使われている
手法。その背景となる理論は、関数解析と結びついて、数学的に整然としている。


私 「なるほど、分からん。」

とは言いながらも、この間からずっとこんな解析をする日々ですwww
ちょっとだけ、その内容をご紹介しましょう。お勉強、お勉強。


例えばCAD (SolidWorks) で、こんなモデルを作ったとしましょう。
20インチ正方形の板を4分割したやつ(分割とは言いながらもくっ付いてる)です。
中心に半径1インチの穴が開いています。固定ジオメトリを緑の矢印の様に指定し、
100psiの荷重が紫の矢印の様にかかっている状態を想定します。

さて、この時、材料の応力・変位・ひずみはそれぞれどのような分布を示すでしょうか?
FEM解析でシュミレーションしてみましょう!

イメージ 1





◆応力
こんな結果になりました。
中心の穴に大きな負荷が掛かっていることが分かりますネ。


イメージ 2



◆変位
なんというレインボーwwwwww
つまり、外側になればなるほど大きな変位が生じるというわけです。

イメージ 3




◆ひずみ
先程の応力結果とよく似ていますね。
ひずみもやっぱり穴に集中して生じるようです。


イメージ 4



という風に、FEM解析というものを使えば、複雑な材料の強度解析も一発で分かっちゃうというわけですね。
今の機械工学における強度解析において大きな役割を果たしている代物ですね。


ちなみに、おまけですが、
こんな事も出来るのがコンピュータの賢いところですね↓

イメージ 5


グラフ化出来ちゃうっていうね。
さすがコンピュータ様です。
ちなみに、理論値と解析値じゃ、差が出るあたり、やっぱりこういうのに頼らざるを得ない現状なのです。


というわけで、ちょっとではございましたが、私が普段触れてる世界でございました。
ご観覧ありがとうございました。

それでは、また。