結果の評価:荷重負荷と変位負荷

先に掲載してきたAPDLサンプルシリーズのデータを例にした、解析結果の評価について。
具体的な数値の精度等の話ではありません。

図1:結果データテーブル

SS400相当の材料物性を設定した線形構造解析の応力を示した結果です。こういう計算ではだいたい下記図2のようなグラフを作ると思います。

図2:荷重と応力の関係

材料力学の基礎をご存じであれば特に言うべき事は無い、『同じ荷重を受ける場合には板厚が大きいほど発生する応力は小さい』、つまり頑丈であるという結果です。

さてここで少し見方を変えて変位と応力の関係を見てみます(図3)。

図3:変位と応力の関係

本計算の範囲ですとあまり差が明確にはならないのですが、『同じ変位を与えた場合、板厚の大きい方が発生する応力は高い』という傾向を得ることになります。

何が解るかというと、外部から与えられる負荷が変位量である場合、パッと見では頑丈になりそうだと思って何も考えずに 厚い形状にしてしまうと逆に壊れてしまう、ということです。メカ的な可動を有する構造が該当するでしょう。

解析の評価と言うよりは設計上の考え方の範囲ではありますが、トラブルシューティングの場合には、負荷の種類は何であるのかを適切に判断しなければならない。

当たり前の話を当たり前に書いているだけですが、見落とさないように気を付けないといけないところであります。