Model ElementBeamは、2つの異なるパートに属している2つのマーカーIとJの間で作用する一様な断面のまっすぐな質量のないビームを定義します。
説明
ビームの質量は、IマーカーとJマーカーの原点に集中します。ビームの剛性プロパティは、ティモシェンコ梁理論を使用して求められます。ビームの軸は、Jマーカーのx軸に沿っているとします。また、Jマーカーのx軸は、非変形ビームの中立軸になるように定義されます。ビームは、わずかな回転振れが生じるものとします。大きな回転はサポートされません。
属性の概要
名前 |
プロパティ |
コマンドで変更可能か |
設計可能か |
id |
Int () |
|
|
label |
Str () |
|
|
i |
Reference (Marker) |
|
○ |
j |
Reference (Marker) |
|
○ |
length |
Double () |
○ |
○ |
ixx |
Double () |
○ |
○ |
iyy |
Double () |
○ |
○ |
izz |
Double () |
○ |
○ |
area |
Double () |
○ |
○ |
asy |
Double () |
○ |
○ |
asz |
Double () |
○ |
○ |
emodulus |
Double () |
○ |
○ |
gmodulus |
Double () |
○ |
○ |
cratio |
Double () |
○ |
○ |
cmatrix |
Double (count=36) |
|
○ |
active |
Bool () |
○ |
|
force |
Double (count=3) |
|
○ |
torque |
Double (count=3) |
|
○ |
function |
Function () |
|
|
routine |
Routine () |
|
|
script |
Script () |
|
|
使用法
Beam (i=objmarker, j=objMarker, length=double, ixx=double, iyy=double, izz=double, area=Double, asy=double, asz=double, emodulus=double, gmodulus=double, optional_attributes)
属性
そのプロパティで定義されたビーム。
- j
- 既存のMarkerオブジェクトへの参照。
- 力とモーメントが適用されるマーカーのIDを指定します。これは力の作用点として指定されます。
- j属性は必須です。
- j
- 既存のMarkerオブジェクトへの参照。
- 反力と反モーメントが適用されるマーカーを指定します。これは力の反作用点として指定されます。Jのx軸は、ビームの中立軸を定義します。y軸とz軸の向きは、断面の主軸に沿っている必要があります(断面相乗モーメントが0)。
- j属性は必須です。
- length
- 倍精度
- ビームの自由長を指定します。これは、Jの原点からIの原点までの距離です。対応するベクトルは、Jのx軸に沿っている必要があります。
- length属性は必須です。
- length > 0
- ixx
- 倍精度
- 断面のねじれ剛性形状係数を指定します。円形断面の場合、ixxは極慣性モーメントと一致します。非円形断面の場合、ねじれ剛性定数は慣性極モーメントと一致しません。通常は、ねじれに関連するそりの影響により大幅に小さくなります。
- ixx属性は必須です。
- ixx > 0
- iyy
- 倍精度
- Jのy軸と平行な断面上の軸に関する、ビーム断面の断面2次モーメントを定義します。
- iyy属性は必須です。
- iyy > 0
- izz
- 倍精度
- Jのz軸と平行な断面上の軸に関する、ビーム断面の断面2次モーメントを定義します。
- izz属性は必須です。
- izz > 0
- area
- 倍精度
- ビームの断面積を定義します。
- area属性は必須です。
- area > 0
- emodulus
- 倍精度
- ビーム材料のヤング率を指定します。ビームの材料プロパティは均一であると見なされます。
- emodulus属性は必須です。
- emodulus > 0
- gmodulus
- 倍精度
- ビームの弾性率を指定します。これは、次の式によるヤング率とポアソン比に関係します:(1)
ここで、
-
はポアソン比です。
- gmodulus属性は必須です。
- gmodulus > 0
- asy
- 倍精度
- ティモシェンコ梁のy方向のせん断面積比を指定します。この値では、Y方向のせん断たわみが考慮されます。これは次のように定義されています:(2)
- Qy は、y方向の力によってせん断される断面の断面1次モーメントです。lzは、z方向の断面寸法です。Iyyは、ビームのy軸に関する断面2次モーメントです。y方向のせん断変形を無視するには、ASY=0を設定します。
- asy属性は省略可能です。
- asy ≥ 0
- 指定しない場合は、asy=0になります。
- asz
- 倍精度
- ティモシェンコ梁のz方向のせん断面積比を指定します。この値では、Z方向のせん断たわみが考慮されます。これは次のように定義されています:(3)
- Qz は、z方向の力によってせん断される断面の断面1次モーメントです。lyは、y方向の断面寸法です。Izzは、ビームのz軸に関する断面2次モーメントです。z方向のせん断変形を無視するには、asz=0を設定します。
- asz属性は省略可能です。
- asz ≥ 0
- 指定しない場合は、asz=0になります。
- cmatrix
- 列順または行順のフォーマットで21個の数字のリストとして指定される6x6マトリクス。
- 減衰比を6x6の対称マトリクスとして指定します。(4)
- この属性は省略可能です。cmatrixとcratioのどちらも指定しなかった場合、MotionSolveはそれが0であると見なします。
- cratio
- 倍精度
- ビームの減衰比を指定します。ビーム減衰マトリクスは、ビーム剛性マトリクスにcratioを乗算することによって計算されます。つまり、 [C] =
cratio * [K]
- 通常は、0.01(1%)の値がcratioに使用されます。
- この属性は省略可能です。cmatrixとcratioのどちらも指定しなかった場合、MotionSolveはcratioが0であると見なします。
- active
- ブール
- TrueとFalseのどちらかを選択します。
- True
- 要素がモデル内でアクティブであり、システムの動作に影響を与えていることを示します。
- False
- 要素がモデル内で非アクティブであり、システムの動作に影響を与えていないことを示します。エンティティがモデルから削除される場合とほとんど同じですが、必要に応じて“ON”にできる点が異なります。
属性activeは省略可能です。指定しない場合、activeはデフォルトでTrueになります。
- force
- 倍精度
- Beamオブジェクトの並進プリロードを指定します。
- この属性は省略可能です。指定しない場合、すべての並進プリロードは0になります。
- torque
- 倍精度
- Beamオブジェクトの回転プリロードを指定します。
- この属性は省略可能です。指定しない場合、すべての回転プリロードは0になります。
コンパイルされたユーザー作成サブルーチンで指定されたビーム。
- i
- 既存のMarkerオブジェクトへの参照。
- 力とモーメントが適用されるマーカーのIDを指定します。これは力の作用点として指定されます。
- i属性は必須です。
- j
- 既存のMarkerオブジェクトへの参照。
- 反力と反モーメントが適用されるマーカーを指定します。これは力の反作用点として指定されます。Jのx軸は、ビームの中立軸を定義します。y軸とz軸の向きは、断面の主軸に沿っている必要があります(断面相乗モーメントが0)。
- j属性は必須です。
- function
- 文字列
- データファイルからユーザー定義のサブルーチンに渡されるパラメータのリスト。
- function属性は必須です。
- routine
- 文字列
- ユーザーサブルーチンの代替名を指定します。この名前は、“::”で区切られた情報の2つの部分で構成されます。1つ目は、力と相対変位と相対速度についての力の導関数を計算する関数を含む共有ライブラリへのパス名です。2つ目は、計算を実行する共有ライブラリ内の関数の名前です。
- 例:
routine=”/staff/Altair/engine.dll∷myBeam
- ”/staff/Altair/ engine.dllはDLLです。
- “myBeam”は、計算を実行するこのDLL内の関数です。
Python関数で指定されたビーム。
- i
- 既存のMarkerオブジェクトへの参照。
- 力とモーメントが適用されるマーカーのIDを指定します。これは力の作用点として指定されます。
- i属性は必須です。
- j
- 既存のMarkerオブジェクトへの参照。
- 反力と反モーメントが適用されるマーカーを指定します。これは力の反作用点として指定されます。Jのx軸は、ビームの中立軸を定義します。y軸とz軸の向きは、断面の主軸に沿っている必要があります(断面相乗モーメントが0)。
- j属性は必須です。
- function
- 文字列
- データファイルからユーザー定義のサブルーチンに渡されるパラメータのリスト。
- function属性は必須です。
- routine
- Python内の呼び出し可能な関数を指すことも、Python関数の名前(文字列)にすることもできます。
- routine属性は必須です。
- script
- ルーチンで指定されたPythonの呼び出し可能オブジェクトを含むスクリプトへのパス。ルーチンが呼び出し可能なオブジェクトを指している場合、スクリプトは無視されます。
- script属性は省略可能です。
オプション属性 - すべての記述方法に使用できます。
- id
- 要素識別番号を指定します。この番号は、モデル内のすべてのBeamオブジェクトの中で一意にする必要があります。
- この属性は省略可能です。MotionSolveは、IDが指定されていない場合、自動的にこれを作成します。
- 値の範囲:id > 0。
- label
- 文字列
- Beamオブジェクトの名前を指定します。
- この属性は省略可能です。指定しない場合は、MotionSolveが代わりにラベルを作成します。
例
以下の形状と材料プロパティが与えられ、BEAMを作成します。
この例では、2つの剛性体間のコネクターとして使用される短くて太いビームを示します。このビームは、
Rigid_Body 3上の
Reference_Marker 37と
Rigid_Body 4上の
Reference_Marker 47を結合します。このビームのプロパティは次のとおりです:
- ビームの長さ = 57.55mm。
- 円形断面の半径 = 10mm。
- 材料 = 鋼鉄。
- 減衰比は0.001です。
これらの仕様に従ったForce_Beam定義は次のとおりです:
beam0 = beam (label="beam0", i=marker37, j=marker47, length=57.55, ixx=15707.96,iyy=7853.982, izz=7853.982, area=314.1593, emodulus=2E5, gmodulus=7.692308E4, asy=1.2,asz=1.2, cratio=0.001)
コメント
- プロパティの概要、使用理由、および拡張方法については、プロパティをご参照ください。
- Beamの詳細については、Force: Beamのコメントをご参照ください。