OS-T：1050 CWELD要素を用いた整合のとれていないメッシュの結合

本チュートリアルでは、単純な片持ち梁の既存の有限要素モデルを使って、 CWELD要素を用いた異なるメッシュの結合の仕方を示します。


rd1050_cant_beam
図 1. 異なるメッシュの片持ち梁

HyperMeshの起動とOptiStructユーザープロファイルの設定

  1. HyperMeshを起動します。
    User Profilesダイアログが現れます。
  2. 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

  1. File > Open > Modelをクリックします。
  2. optistruct.zipファイルから自身の作業ディレクトリに保存したdissimilar.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。
  3. Openをクリックします。
    dissimilar.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。

モデルのセットアップ

CWELD要素の作成

CWELD要素にはPWELDプロパティが生成される必要があります。
  1. Modelブラウザ内で右クリックし、Create > Propertyを選択します。
    デフォルトのPSHELLプロパティテンプレートがエンティティエディターに表示されます。
  2. Nameにweldsと入力します。
  3. Card Imageに、ドロップダウンメニューからPWELD を選択し、確認に対してYesをクリックします。
  4. Materialに、Unspecified > Materialをクリックします。
  5. Select Materialダイアログでを選択し、OKをクリックします。
  6. D（溶接の直径）に0.1と入力します。
    これでweldsという名の新しいプロパティ定義が生成されます。
  7. Modelブラウザ内で右クリックし、Create > Componentを選択します。
  8. Nameにweldsと入力します。
  9. Colorをクリックし、色を選択します。
    これで weldsという名の新しいコンポーネントが生成されます。
  10. 1Dページからspotweldをクリックします。
  11. using elemsサブパネルが選択されていることを確認します。
  12. elems > displayedをクリックします。
  13. element config:の下のスイッチをクリックし、ポップアップメニューからrodを選択します。
  14. property =をクリックし、プロパティのリストからweldsを選択します。
  15. search tolerance =をクリックし、0.1と入力します。
  16. nodes > by collectorをクリックしてmembrane_fineコレクターを選択します。
  17. createをクリックします。
    weld 要素が fine-mesh のマッチング面上のそれぞれの節点に生成されます。多数の plot 要素も併せて生成されます。 これは weld 要素を探す際に、結合している要素を見つけるのに役立ちます。
  18. returnをクリックし、メインメニューに戻ります。

ジョブのサブミット

  1. AnalysisページからOptiStructパネルをクリックします。

    OS_1000_13_17
    図 2. OptiStructパネルへのアクセス
  2. save asをクリックします。
  3. 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dissimilar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。
  4. 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。
  5. export optionsのトグルをallにセットします。
  6. run optionsのトグルをanalysisにセットします。
  7. memory optionsのトグルはmemory defaultにセットします。
  8. 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、dissimilar.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、dissimilar.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：
dissimilar.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。
dissimilar.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。
dissimilar.h3d
HyperViewバイナリ結果ファイル。
dissimilar.res
HyperMeshバイナリ結果ファイル。
dissimilar.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

変位のコンターの表示

  1. OptiStructパネルから、HyperViewをクリックします。
    HyperViewが起動され、結果が読み込まれます。HyperViewにモデルと結果が正しく読み込まれたことを示すメッセージウィンドウが現われます。
  2. animation typeをLinearanimationLinear-24に設定します。
  3. ResultsツールバーでresultsContour-16をクリックし、Contour panelを開きます。
  4. Result typeの下の1つ目のプルダウンメニューで、Displacement (v)を選択します。
  5. Applyをクリックします。
    結果の色は、適用されている荷重および境界条件から得られた変位の状態を示しています。
  6. ツールバー上のPage LayoutアイコンpageLayoutSingle-24をクリックします。
  7. ポップアップウィンドウの１列目の２番目のレイアウトを選び、Close をクリックします。
    これでモデリングウィンドウは２つのウィンドウに分割されます。左側のウィンドウには前に読み込まれたモデルが保持され、右側は空白になっています。
  8. 右側のウィンドウに対照の結果を読み込み、結果を比較します。
  9. ディスプレイエリアの右側の枠内をクリックします。
    選択されたことを示す青い線がウィンドウの周りに現われます。
  10. ツールバーのLoad ResultアイコンfileOpenResults-24をクリックします。
  11. Load ModelfileOpen-24をクリックし、optistruct.zipファイルから作業ディレクトリに保存したファイルcontrol.h3dを、モデルと結果の両方のファイルとして選択します。
  12. Applyをクリックします。
  13. 左側のウィンドウの枠内で右クリックして、Apply Style To > Current Page > All Selectedを選択します。
    このオプションは現在のウィンドウでの結果への適用を新しいをウィンドウに適用します。これで、異なるメッシュモデルと一様メッシュモデルの変位結果を視覚的に比較することができます。

結果の表示

  1. 表示エリアで左側の枠を選択します。
  2. ResultsツールバーでresultsContour-16をクリックし、Contour panelを開きます。
  3. Result typeの下で、Element Stresses (2D & 3D)(t)およびvonMisesを選択します。
  4. Averaging method:の下の欄で、Noneを選択します。
  5. Applyをクリックします。
  6. 左側のウィンドウの枠内で右クリックして、Apply Style To > Current Page > All Selectedを選択します。
    これで、異なるメッシュモデルと一様メッシュモデルの変位結果を視覚的に比較することができます。