節点応力

OptiStructのデフォルトの応力計算方法では、要素の重心位置における応力成分の値が算出されます

一般的にはHyperViewなどのポストプロセッサーにより、これらの値が平均化されてなめらかなコンター図が生成されます。この方法は、応力分布を確認するには便利ですが、特にボディの表面では応力の最大値が低く算出されることがあります。

応力をより高い精度で算出するため、OptiStructは節点の応力計算をサポートしています。節点応力は、以下の手順で計算されます：
  1. 要素の積分点（通常は最も正確な応力位置です）における応力成分を計算します。
  2. 応力値を要素の節点まで外挿します。
  3. 節点周囲の要素の値を使用して、各節点における平均値を計算します。
  4. 各節点で、フォンミーゼス応力や主応力などの派生量を計算します（これにより、各値は一貫性を持ち、物理的な意味のあるものになります）。

上記の方法では、連続した応力場（一般的にはドメイン全体）が得られます。しかし、異なる材料間では応力が不連続となる場合もあるため、OptiStructでは個々の材料サブドメインごとに個別の節点応力場を計算できるようになっています。複数の材料が存在することが自動的に検出されると、ドメイン全体、および各材料領域に対する個別の応力場として、節点応力がそれぞれ計算されます。

節点応力の計算を有効にするには、入出力サブケースコマンドGPSTRESSを使用します。この計算を有効にすると、デフォルトの応力結果だけでなく、節点応力も計算されます。これらは、それぞれ別々の結果サブケースに出力されます。

現時点では、節点応力機能は次の範囲でサポートされています：
  • 3次元ソリッド要素に接続された節点に対してサポートされます。
  • 静荷重ケース、および非設計要素に対して使用できます。
  • 節点応力は、常に基準座標系で計算されます。