F01:計算力学技術者(熱流体力学分野1級)2017年度版標準問題集改訂&早期販売開始

6/19に熱流体力学分野1級の標準問題集が改訂する事が告知されました。

改訂理由:解析技術者を取り巻く環境の変化。

改訂に伴い、熱流体力学分野1級に限って早期販売を行うそうです。

予約申込期間:
2017年6月19日(月)~2017年7月28日(金)17:00まで(必着)

発送:
入金確認後、8月初旬以降に順次発送予定

金額:
5,200円

現時点で最新の2016年度版 標準問題集 (熱流体1級)<第3版6刷>の販売は終了したようです。

改訂内容、販売方法及び単相流に関する分野とキーワードの詳細はこちら

熱流体は弊社では従来扱っておりませんでしたが、これを機会にフォローしたいと思います。

 

 

 

 

 

A10_丸棒の引張解析:ADVENTURE_on_Windowsを使用

今回のテーマは

(1)円柱メッシュがどのくらい綺麗に切れるか。正36角形で近似しました。
(2)解の検証。真円との比較。又正36角形理論値との比較。
(3)反力の検証。真円との比較。又正36角形理論値との比較。
(4)設計的にはどう考えるかの検討。
形状作成から解析完了に要した時間は約15分です。

モデルはADVENTURE_CADで作成します。
形状記述ファイルの拡張子はgm3dです。
メモ帳でも良いですが、私はフリーのsakuraエディタを愛用しています。

寸法

半径:5mm
高さ:30mm
断面:正36角形


単位系
1行目の最初の3つの数字は円の中心座標、2番目の3つの数字が半径のベクトル、3番目の3つの数字が円の法線ベクトルです。2行目は押し出しを記述しており、押し出し量をベクトルで与えています。
長さ:mm
力:N
メッシュ条件
基本節点間隔=1.0(一様メッシュ)
メッシュ作成時に表面形状を補正:Yes
二次要素
21027節点、13870要素
体積は2,341mm3(この数値は弊社無償ソフトウェアMeshmanViewerで調べました)

(真円なら3.1416*5*5*30=2,356.2mm3)。

図-0 メッシュ

材料条件


ヤング率:205,800MPa
ボアソン比:0.3

表面のエッジ抽出オプション

デフォールト

拘束条件

図 -1 拘束面

図-2 拘束条件

図-3  荷重負荷面

図-4 荷重条件

図-5 境界条件一覧

出力項目

可能な物全て

領域分割とソルバーオプション

デフォールト

結果

図-6 変形拡大率5000倍、X変位(max 9.82e-5mm)

図-7 変形拡大率5000倍、Y変位(max 9.53e-5mm)

図-8 変形拡大率5000倍、Z変位(max 0.00143mm)

図-9 変形拡大率5000倍、σzz応力(値はフルレンジ:8.4~17.8MPa)

図-10 変形拡大率5000倍、σzz応力(レンジ9.6~10.0:max 17.8MPa)

図-11 変形拡大率5000倍、σzz応力(値はフルレンジ4.88~13.5MPa)

図-12 変形拡大率5000倍、Mises応力(レンジ9.6~10.0:max 13.5MPa)

図-13 変形拡大率5000倍、最大主応力(値はフルレンジ8.40~19.9MPa)

図-14 変形拡大率5000倍、最大主応力(レンジ9.60~10.0MPa:max19.9MPa)

ここから6/16に追記。

解析ケースを例えばr5h30cylinder_36gonという名前で保存すると、

r5h30cylinder_36gon.iagというファイルと
r5h30cylinder_36gon.filesというフォルダ

がセットで作成されます。.iagはバイナリファイルなので、エディタ等で中身を表示する事は出来ません。.filesのフォルダには、AdvOnWinがこっそり作成した全ての中間ファイルが全部保存されます。

最後に反力を計算します。この計算を可能にする為には、解析時に「反力」を出力項目として予め指定しておく必要が有ります。形状定義で円柱を正36角形で近似した為、又メッシュが完全に正36角柱とは限らない為、所定の荷重の強さを与えても、断面積の誤差により総荷重が意図した物と異なるからです。とここ迄書いて、本来は設計荷重は荷重の強さでは無く、総荷重で与えるべきだと気づきました。

ADVENTURE_on_Windows(以下AdvOnWin)のインストールフォルダの下に

runBCAgent.bat

と言うMicrosoftバッチファイルが有りますので、それをダブルクリックします。

図-15 BCAgent起動直後

メニュー項目で、

ファイル(F)>*.pchと*.pcgを開く(O)

保存した解析ケースの.filesフォルダの中の

Solid_2.0.pch

Solid_2.0.pcg

を順に開きます。ここで、2.0の部分は境界条件設定開始時のダイアログで入力したパラメータと同じ数字となります(デフォールトなら2.0で可)。するとモデルが表示されるので、拘束した面を選択します(緑色)。

図-16 BCAgentで表示した解析モデル(拘束面を選択中)

メニューで、

情報(I)>面情報(F)

を選択すると、2つのファイルを選択するように求めるので、同じフォルダの
Solid.msh
Solid_2.0.fgr(2.0の部分は適宜読み替えて下さい)

を順に選択して下さい。すると図-17のように表示されます。左の列には上から0始まりで全ての節点番号が並びます。右の列には、今選択した面上の節点なら1、そうでなければ0が書かれています。

Ctrl-A Ctrl-Cで全データをクリップボードにコピーしておきます。

図-17 選択面の節点リスト

一方、反力を出力項目として指定していれば、保存したフォルダの中にReactionForce.datというファイルが存在します。これはテキストファイルであり、極簡単に説明すると各行に各節点の反力3成分が並んでいます。

このファイルをMicrosoftエクセルで開きます。別にLib reOfficeでも構いませんが、以降の説明はエクセルの場合です。

  1. Excel起動
  2. 保存した解析ケースフォルダのReactionForce.datを開く(ファイルを開くダイアログにおいて、全てのファイルを開くように拡張子選択の所を変更して下さい)
  3. 「テキストファイルウィザード1/3」で、「カンマやタブ等の区切り文字によってフィールド毎に区切られたデータ(D)」にチェック
    取り込み開始行:4
    「次へ」をクリック
  4. 「テキストファイルウィザード2/3」で、スペースにチェック。その他にチェックして「:」を入力
    第2-4フィールドが必要。
    「次へ」をクリック
  5. 「テキストファイルウィザード3/3」で、全て[G/標準]である事を一番下迄スクロールして確認して「完了」

今は解析条件より、反力はZ方向のみの和を取りますので、D列に注目します。

既にクリップボードにコピーしたデータをE1のセルに貼り付けます。

全行に渡り、D列とF列の積を計算して和を取るとZ方向の反力合計となります。即ち、G1に=D1*F1と記述します。

総節点数が21,027なので、一番下の行が21,027行です。節点番号は0始まりなので、最大節点番号は21,026です。G21028のセルに=sum(G1:G21027)と記述するとZ方向の反力合計が求まります。

-7.64e2

です。これは総荷重と等しい筈です。

仮に断面を半径5の真円と見做すと断面積は79.54mm2ですので、荷重強さ9.8N/mm2を掛けると769.7Nとなります。

断面を正36角形として計算します。正n角形の面積Snは、以下の式で表されます。

\(S_n = \frac { na^2}{4tan(\frac{\pi}{n})}\)

但し、
\(a =2Rsin (\frac{\pi}{n})\)

\(a =2Rsin (\frac{\pi}{n})=2 \times 5 sin(\frac{3.14}{36})=10 \times 0.0871 = 0.871\) \(S_n = \frac { 36 \times  0.871^2}{4tan(\frac{3.14}{36})}=\frac{27.3}{4 \times 0.0874}=78.1\)

面積は78.1mm2です。こちらから荷重を計算すると765Nとなります。誤差は(764-765)/765×100=-0.5%です。

それでは解析結果の精度を確認します。

 

A09_第11回ADVENTURE定期セミナー

第11回ADVENTURE定期セミナーが本年6月23日(金)10時より東京大学本郷キャンパスにおいて開催されます。奮ってご参加下さい。

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第11回ADVENTURE定期セミナーのご案内
- ADVENTURE Windows版、バイナリーリリース、及びメッシング等ご紹介 -
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●ADVENTUREプロジェクトとADVENTUREシステムについて

ADVENTUREプロジェクトは、ライセンスフリーかつオープンソースの大規模並
列CAEシステムADVENTUREの保守・開発・無料公開を行っている産学連携プ
ロジェクトです。
E-mail : adv-info@save.sys.t.u-tokyo.ac.jp URL : http://adventure.sys.t.u-tokyo.ac.jp/jp/

ADVENTUREシステムは、本年8月でプロジェクト開始から丸20年を迎えようと
しております。2002年3月のVer.1の公開以来、2017年3月21日までの登録ユー
ザー総数9,301名、ダウンロードされたモジュール総数は42,070本に達し、産
官学等、各種計算科学プロジェクトでの利用事例も増え、社会に着実に浸透
してきています。最近では、ポスト「京」重点課題⑥「革新的クリーンエネ
ルギーシステムの実用化」プロジェクトの中核アプリケーションの一つとし
て、さらなる機能向上を目指した研究開発が進められています。また、ADVE
NTUREシステムの商用バージョンADVENTUREClusterも、産業界や様々な国家プ
ロジェクト等で活用されています。

●本定期セミナーの趣旨
今年に入り、03月01日にWindows用電磁界解析用統合モジュール
ADVENTURE_Magnetic_on_Windowsが公開されました。又近い内に、ソルバモジ
ュールを中心とする7種のモジュールのLinux及びWindows用のバイナリが公開
される予定です。

今回の開催の趣旨は、「ADVENTUREの更なる飛躍」としたいと思います。
先ずWindows版はダウンロード数の実績を誇っておりますので、それについて
4コマを割きます。続いてCAD I/Fとメッシュ生成について情報提供を致しま
す。更にLinuxも含めたバイナリ公開の内容についてご説明致します。

その後、昨年より開始された所謂ポスト京プロジェクトの重点課題⑥におけ
るADVENTUREの開発について講演致します。

最後に招待講演はADVENTURE_Fluidの橋梁の塩害予測への適用事例のご紹介で
す。

尚、セミナー後に場所を変更して有料懇親会を予定しております。

●日 時: 2017年6月23日(金)10:00 – 17:15
●場 所: 東京大学 工学部8号館 地下1階 85講義室
(東京都文京区本郷7-3-1 )
http://www.u-tokyo.ac.jp/campusmap/cam01_04_09_j.html
●共 催: ADVENTUREプロジェクト、日本計算力学連合(JACM)、
株式会社インサイト

●参加資格:どなたでも参加できます。日本計算力学連合会員、非会員の区別
はありません。

●受講料:
15,000円 (一般)
5,000円 (学割)
懇親会は1,000円

●申込方法:
●締め切り:
定員30名になり次第

●申 込 先:
下記のフォームに必要事項を記入の上、ADVENTURE定期セミナー事務局(株式会社
インサイト内)まで、メールでお申し込み下さい.

●宛先 :
advseminar@meshman.jp

件名:
「第11回ADVENTURE定期セミナー」参加申し込み

+++++++++++++++++< 参加申し込みフォーム ここから >++++++++++++++++
ふりがな:
氏 名:
所属機関:
所属部署:
役 職:
所 在 地:〒
E-mail :
電話番号:
参加区分:
セミナー ○×
懇親会 ○×
今後の案内メール(複数回答可):
(a)定期セミナーのみ希望
(b)ADVENTURE全般について希望
(c)インサイトの製品・サービスについて希望
(d)希望しない
+++++++++++++++++< 参加申し込みフォーム ここまで >++++++++++++++++
(記入頂いた個人情報はセミナーの運営管理とアフターフォロー、希望された情
報発信の目的以外で使用することはありません)

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●プログラム:
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(1) 10:00-10:10 開会の挨拶
ADVENTUREプロジェクトリーダー
東京大学大学院工学系研究科 教授 吉村 忍

(2) 10:10-11:00 ADVENTURE_Magnetic_on_Windowsの開発
諏訪東京理科大学システム工学部 助教 杉本 振一郎

(3) 11:00-11:50 ADVENTURE_Magnetic_on_Windows Ver.0.1bの実際
株式会社インサイト技術開発部 技術開発部員 淀 薫

11:50-13:00 昼食

(4) 13:00-13:20 ADVENTURE_on_Windowsの現状と開発について
株式会社インサイト 代表取締役 三好 昭生

(5) 13:20-14:00 ADVENTURE_on_Windows Ver.0.42bの実際
株式会社インサイト技術開発部 技術開発部員 中村 伸也

(6) 14:00-14:50 ADVENTUREのCAD I/Fとメッシング
株式会社インサイト技術開発部 技術開発部員 淀 薫

(7) 14:50-15:10 ADVENTURE_Solid 2.0 FS版等のバイナリ公開について
株式会社インサイト技術開発部 技術開発部員 淀 薫

15:10-15:30 休憩

(8) 15:30-16:10 ポスト京プロジェクトにおけるADVENTUREの開発について
ADVENTUREプロジェクトリーダー
東京大学大学院工学系研究科 教授 吉村 忍
[招待講演]
(9) 16:10-17:10 コンクリート橋梁の塩害劣化予測プロジェクトにおけるADVENTURE_Fluid
等の利用について
琉球大学 准教授 富山 潤

(10) 17:10-17:15 閉会の挨拶
東京大学大学院工学系研究科 教授 吉村 忍

S113:機械学会計算力学技術者合格対策テキスト2級/1級販売状況

日本機械学会 計算力学技術者1級・2級 (固体力学分野) 合格対策テキストの昨年10月以降の販売状況です。

これ以外に購入では有りませんが、弊社社員が2級のテキストのみを使用して28年度に合格しました。

番号 注文日 個人/会社 備考
1 2  2016/10/3 個人 フル講習会を受講。合格。
2 2 2016/10/21 個人 テキストのみ。合格。
3 2 2016/11/4 会社 社内教育の情報収集の為。
4 2 2016/12/27 会社 テキストのみ。29年度受験予定。
5 1 2016/12/27 会社 テキストのみ。4と同じお客様。
6 2 2017/2/22 会社 テキストのみ。
7 1 2017/3/7 会社 テキストのみ。
8 1 2017/3/26 個人 テキストのみ。2級テキスト購入&合格者。2番のお客様。
9 2 2017/4/26 会社 テキストのみ。29年度受験予定。弊社CAE技能講習会受講者。

D01:LIGGGHTSの調査

Meshman_ParticlePackingの販売促進に力を入れておりますが、ランダムに粒子生成をした後で、オープンソースのDEMソルバーで解析が出来ないかという要望をお客様から頂きました。

LIGGGHTSというオープンソースDEMコードを見つけましたので、調査します。

https://www.cfdem.com/liggghtsr-open-source-discrete-element-method-particle-simulation-code

先ず、日本語サイトでLIGGGHTSに関する情報を調査します。

岐阜高専柴田先生の2015/6月と思われる資料の中に解析事例の報告が有ります。将来はDEXCS化するそうです。文中にはLIGGGHTSを利用したように書いてありますが、文書の題名にはPeridynamicsを用いた、、、と有ります。

http://www.opencae.or.jp/wp-content/uploads/2015/06/Symposium2012_Structure_Shibata.pdf

ペンギンのサイトにインストールと使用例が有りました。

http://www.geocities.jp/penguinitis2002/study/LIGGGHTS/LIGGGHTS/LIGGGHTS.html

http://www.geocities.jp/penguinitis2002/study/LIGGGHTS/LIGGGHTS-example/LIGGGHTS-example.html

どちらも2012/11/3です。

別のサイトです。

http://blog.goo.ne.jp/dalab-gnct/e/e7883c4285c436a1b147688d4ce97b16

2011/11/17の記事です。ペンギンサイトの記事を参考にした旨が書いて有ります。

LIGGGHTSの最新版は2017/04/28現在は3.6.0(2017/1/17リリース)です。

日本語情報に書いてないライセンスについて調べます。

ライセンス
3種類(PUBLIC、PREMIUMとCONSORTIUM)有って、PUBLICは、無償で使う事が出来ます。everyoneと書いてあるので、商業利用も構わないようなニュアンスですが、商業利用が可能かどうかは明記されていません。現在開発元に問い合わせ中です。

LIGGGHTS(R)-PUBLIC for everyone: open source, free and for direct download from github for everyone: this is the version of LIGGGHTS(R) which is available for public download at this site. It offers everything a researcher needs to do simulations: A large model portfolio, performance, and it is easy to understand and extend with new capabilities. It is periodically updated, and includes all the contributions from the community.

次回はソースの入手です。

S112計算力学固体2級標準問題集勉強法について_11重要単語集81-90

81番から90番です。

作成方針は、1から10番をお読み下さい。

連番 名前 意味
81 主応力 せん断応力がゼロとなるときの垂直応力(Wikipedia主応力)
82 モールの応力円 幾何学的な関係から簡単に任意の角度の応力状態、あるいは主応力やその方向を求める事の出来る円(CAE技術者の為の情報サイト:モールの応力円)
83 梁理論 断面寸法に比べて十分に長い梁が曲げを受けた場合、変形前に中心軸に垂直な平面は変形後も垂直と平面を保つという仮定に基づいた理論
84 歪-変位関係式 歪の各成分を変位の偏微分(勾配)で表した式
85 自由度 節点の未知数の数の事。
86 要素剛性マトリックス 各要素の節点荷重と節点変位の関係を表現する係数のマトリックス
87 アイソパラメトリック要素 変位だけで無く、座標値も形状関数を使って補間する要素の事。
88 ヤコビ行列 全体座標系と局所座標系の各軸同士の偏微分を成分とする行列
89 剛体移動 物体が変形せず(歪が零)に、平行移動したり回転したりする事。剛体移動、剛体モード、剛体運動、剛体変位、剛体変形とも言う。
90 導関数 微分で導かれた関数の事

S111計算力学固体2級標準問題集勉強法について_10重要単語集71-80

71番から80番です。

作成方針は、1から10番をお読み下さい。

2016/12/07 弱形式を修正。

連番 名前 意味
71 弱形式 2解の微分方程式に積分近似を適用した後に、部分積分を適用して1階の微分だけが含まれる式に変形したその形の事。
72 強形式 弱形式にする前の微分方程式。2階微分を含む。
73 変位法 節点における変位を未知数とおいて定式化を行う有限要素法の事。
74 応力法 節点における応力を未知数とおいて定式化を行う有限要素法の事。
75 仮想仕事の原理 一つの物体が複数の力を受けて釣り合っている時、その物体が十分小さい仮想変位を受ける時はその力のする仕事は 0 である。(Wikipedia仮想仕事の原理)
76 スカラー 大きさのみを持つ量の事を言う。但し正負の向きは持っても良い。
77 ベクトル 大きさと向きを持った量の事。第2の意味として要素を(縦または横に)一列に並べたもの
78 テンソル 世の中のあらゆるテンソルの説明が理解出来ない人は取り敢えず行列(マトリックス)だと思って下さい。
79 座標および時間を指定すれば、(スカラー量、ベクトル量、テンソル量などの)ある一つの物理量が定まるような関数の事
80 最小ポテンシャルエネルギーの原理 外力の作用を受けて釣合状態にある構造物の変位場として,そのポテンシャルエネルギーを最小とする変位場が存在するという原理

S110計算力学固体2級標準問題集勉強法について_09重要単語集61-70

61番から70番です。

作成方針は、1から10番をお読み下さい。

連番 名前 意味
61 ベルヌーイ・オイラーの仮定 梁の側面に描き込んだ直角な枡目は、 梁が曲がった後も直角を保つ、つまり曲げを受ける平面内の剪断変形は生じないという仮定。
62 中立軸 中立面と横断面の交線であるy軸を中立軸と呼ぶ。
63 脆性材料 塑性変形をほとんど生じないで破壊する材料
64 ミーゼス応力 物体内部に生じる応力状態を単一の値で示すために用いられる相当応力の一つ。
65 マトリックス変位法 バネやトラス部材を組合わせた構造について変位と力の関係を部材単位で構築し、全体の剛性方程式に集約して力や変位を解く方法。
66 熱歪 物体の温度が上下した時に生じるあらゆる方向に均等なひずみの事
67 部分積分 2つの関数の乗算になっている被積分関数の1つだけを部分的に積分する事
68 多項式 単項式(数、文字、およびそれらの積のみで表される式のこと)の複数(2つ以上)の和や差として表される式の事。
69 形状関数 有限要素法で、要素内における変数の分布を表す近似関数のこと
70 エネルギー原理 (内部エネルギー変化)=(外力のした仕事の和)という関係式

S109計算力学固体2級標準問題集第9版調査_13章解説索引

13章の解説の索引です。第8版とは関係有りません。

項目 ページ
暗号化 251
安全率 253
意識 251
委託内容 252
インストール-指定外パソコン 251
影響 251
応力計算結果 252
遅れ-業務の 253
親会社 252
改変-アプリケーションの 252
技術者 251
技術的問題 252
基準 253
規範 251
強度評価クライテリア 253
共有情報 252
経験技術者 253
計算-正しい 251
契約完了 252
契約更新 252
権利保護-複製の 251
口外-委託内容 252
貢献 251
子会社 252
コピー-著作物 251
コミュニティ 251
再計算 252
再計算 253
財産権-侵害 251
最善-尽くす 251
仕事 251
事実の歪曲 251
指示命令権 252
実績 253
使命 251
社会 251
社外秘 252
社外秘データ 253
社内情報連絡 252
社内秘業務 252
出向 252
守秘義務 252
遵守 251
使用許諾契約書 251
常識 251
常時接続 252
情報-漏れる 251
初心者 252
自律的 251
ジレンマ 251
正解 252
税務上 252
設計基準データ 253
設計認定 251
設計変更 252
切断-ネットワークから 252
窃盗行為 251
対応処置 253
他律的 251
端末操作 253
忠誠 251
調査不足 252
追加検討 252
電子メール 251
転籍 252
テーマ目標達成責任 253
内部干渉 252
ノート-自分の 253
バックアップ-個人の 252
バックアップ-ソフトウェア 251
販売目的 252
評価基準 252
評判 252
複製 252
複製-ソフトの 251
251
報告-間違いの 252
目標未達 253
モラル 251
ヤング率-間違い 253
倫理 251
類似委託 252

S108計算力学固体2級標準問題集第9版調査_13章問題索引

13章の問題の索引です。第8版は関係有りません。

項目 ページ
暗号化 164
安全側 162
安全率 167
意識 161
委託-類似の 164
委託側 165
委託内容 165
違反 163
依頼 162
請負業務 168
応力計算 165
応力計算業務 163
応力集中 167
遅れ-受託業務の 168
解析委託 164
改良-無断 164
荷重負荷 167
関連部署 168
期限-受託業務の 168
技術的問題 166
規範 161
機密情報 164
強度解析 165
強度解析業務 167
業務契約 165
計算結果 166
契約違反 166
結果-整理 163
結果報告 162
検収 165
工数 162
剛性解析委託 165
剛性解析委託 166
剛性値 166
購入 163
顧客-重要な 162
故障-パソコン 163
コピー-ソフトウェア 163
コミュニティ 161
懇意 168
再計算 162
再計算 165
再計算 167
再契約 165
在籍 166
事実 162
自発的 165
社外秘 168
謝罪 165
熟知 166
主剪断応力 167
受託 162
受託側 165
上司 162
常識 161
常時接続 164
常駐 166
譲渡 164
承認-解析結果 162
初心者 166
処理-計算結果 163
書類手続き 165
自律的 161
人材派遣会社 166
設計基準データ 168
設計業務 168
設計認定 162
設計変更-提案 166
縦弾性係数 167
他律的 161
担当者 162
担当者-顧客 162
端末操作 168
調査不足 165
著作物 163
電子メール 164
入力データミス 165
値引き 165
ノート 168
派遣先 166
派遣先 168
バックアップ-ソフトウェア 163
判断間違い 166
評価応力 167
評価基準 166
評判 165
複製 163
複製-無断 164
文献 165
文献調査 165
返金 166
変更-パソコン 163
161
報告 165
補完 161
未達-目標 166
ミーゼス応力 167
モラル 161
予算申請 165
予算未消化 165
ライセンス 163
理由-正当な 162
倫理 161
倫理的 162
倫理的 163
倫理的 164
倫理的 165
倫理的 166
倫理的 167
連絡 165

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