演習 1：線形ギャップ解析

HyperMeshの起動とOptiStructユーザープロファイルの設定

HyperMeshを起動します。
User Profilesダイアログが現れます。
OptiStructを選択し、OKをクリックします。
これで、ユーザープロファイルが読み込まれます。ユーザープロファイルには、適切なテンプレート、マクロメニュー、インポートリーダーが含まれており、OptiStructモデルの生成に関連したもののみにHyperMeshの機能を絞っています。

モデルのオープン

File > Open > Modelをクリックします。
optistruct.zipファイルから自身の作業ディレクトリに保存したrib.hmファイルを開きます。モデルファイルへのアクセスをご参照ください。
Openをクリックします。
rib.hmデータベースが現在のHyperMeshセッションに読み込まれます。

円筒座標系の生成

このケースのようにギャップ要素の節点が一致している場合、ギャップの座標系が指定される必要があります。詳しくは、HelpセクションのCGAPのセクションをご参照ください。

Modelブラウザで右クリックしてCreate > System Collectorを選択します。
Nameにcylindricalと入力します。
Colorをクリックし、カラーパレットから色を選択します。
ModelブラウザでLoad Collector > Hideを右クリックし、すべての荷重コレクターを非表示にします。
ModelブラウザでIsolate Shownアイコンをクリックします。
コンポーネントのリストを展開し、Lugコンポーネントを選択します。
これでラグ（Lug）コンポーネントの表示のみに分離されます。
XY Top Plane Viewアイコンをクリックし、モデルのビューをセットします。
Geometry > Create > Systems > Axis Directionをクリックし、Systemsパネルを開きます。
黄色いnodesボタンの周りの水色の枠は、現在のオプションであることを示しています。upper lugの中心節点を選択します。
originをクリックし、中心節点を再度選択します。
x-axisをクリックし、外周上の任意の節点を選択します。
xy planeには、図 1に示すとおりラグの面上の任意の節点を選択します：

図 1. 円筒座標系生成のために選択する節点
rectangularの脇のスイッチをクリックし、cylindricalを選択します。
createをクリックします。
円筒座標では、x-軸が半径方向 (q= 0) を定義し、xy平面がr-q平面を定義します。
底部ラグについても、9から12までの手順を繰り返します。
returnをクリックします。
Modelブラウザをクリックします。
gapコンポーネントのみを選択します。
Isolate Shownがまだアクティブであるため、これでギャップのコンポーネントのみが表示されます。
Card Editorアイコンをクリックします。
このパネル上部の左側にあるエンティティ選択スイッチをクリックし、elemsを選択します。
ポップアップメニューからelems >> by windowをクリックします。
上のラグに結合されているギャップ要素を、図 2のように選択します。

図 2. 上のラグに結合したギャップ要素
select entitiesをクリックします。
config= をクリックし、ポップアップメニューからgapをクリックします。
editをクリックします。
CIDをクリックし、下の図のように、ラグの上部の中心に作られた座標系を選択します。

図 3.
returnを2回クリックし、メインメニューに戻ります。
このプロセスを下のラグに結合されているギャップ要素にも繰り返します。
これでギャップ要素に今度は円筒座標系が割り当てられました。

プロパティの定義とギャップ要素への割り当て

Modelブラウザ内で右クリックし、Create > Propertyを選択します。
Nameにgap_propと入力します。
Colorをクリックし、カラーパレットから色を選択します。
Card ImageにPGAPを選択し、確認のYesをクリックします。
U0_optsの横のボックスにチェックが入っていることを確認します。これで初期ギャップの開口量が自動的に計算されます。
KA_optsの横のボックスにチェックが入っていることを確認します。これでそれぞれのギャップ要素のKAの値は周囲の要素の剛性を用いて自動的に決められます。

図 4.
Mesh > Create > 1D Elements > Gapsをクリックし、Gapsパネルを開きます。
updateサブパネルを選択します。
elems >> by collectorをクリックします。
その脇のボックスにチェックを入れ、gapを選択します。
緑色のselectボタンをクリックします。
property=をクリックし、gap_propをクリックします。
updateをクリックします。
propertyの脇にチェックを入れます。
updateをクリックします。
これでギャップ要素が新しいプロパティに更新されました。
returnをクリックします。

ジョブのサブミット

AnalysisページからOptiStructパネルをクリックします。

図 5. OptiStructパネルへのアクセス
save asをクリックします。
Save Asダイアログで、OptiStructモデルファイルを書き出す場所を指定し、ファイル名としてrib_linearと入力します。
OptiStruct入力ファイルには、拡張子 .femが推奨されます。
Saveをクリックします。
入力ファイル欄には、Save Asダイアログで指定されたファイル名と場所が表示されます。
export optionsのトグルをallにセットします。
run optionsのトグルをanalysisにセットします。
memory optionsのトグルはmemory defaultにセットします。
OptiStructをクリックし、OptiStructジョブを開始します。

ジョブが成功した場合、rib_linear.femが書き出されたディレクトリに新しい結果ファイルがあるはずです。何らかのエラーがある場合、rib_linear.outファイルはデバッグを手助けするエラーメッセージを探すのに良い場所です。

そのディレクトリに書かれるデフォルトのファイルは：

rib_linear.html: 問題の定式と解析結果のサマリーに関する解析のHTMLレポート。
rib_linear.out: ファイルの設定、最適化問題の設定、実行に必要なRAMおよびディスクスペースの推定量、各最適化反復計算の情報、解析時間等、特定の情報を含むOptiStructの出力ファイル。ワーニングおよびエラーに関しては、このファイルを確認すること。
rib_linear.h3d: HyperViewバイナリ結果ファイル。
rib_linear.res: HyperMeshバイナリ結果ファイル。
rib_linear.stat: 解析のプロセスの間のそれぞれのステップでのCPU情報を提供する、解析のプロセスの要約。

結果のポスト処理

OptiStructパネルから、HyperViewをクリックします。
これでHyperViewが起動してrib_linear.mvwファイルをロードし、モデルと結果が読み込まれます。
Curves Attributesアイコンをクリックし、Webコンポーネントを除いてすべてのコンポーネントを非表示にします。
1. Auto apply modeのチェックボックスを有効にします。
2. モデリングウィンドウで表示をオフにしたいコンポーネントをクリックします。
図 6.
Contour panel に進みます。
Result typeの下の１つ目のプルダウンメニューで、Element Stresses (2D & 3D)を選択します。
Result typeの下の2つ目のプルダウンメニューを選び、vonMisesを選択します。
左側のパネルのResultsブラウザの上側はLoad CaseとSimulation Selectionドロップダウンメニューです。Load CaseドロップダウンメニューからSubcase 1 (Coup_Vert)を選択します。

図 7.
XY Top Plane Viewアイコンをクリックし、Webをトップビューで表示させます。
Applyをクリックします。
これで複合荷重下のウェブコンポーネントの応力コンターが表示されるはずです。

図 8. Linearギャップ解析からのウェブの応力結果
Delete Pageをクリックし、HyperViewセッションを終了します。