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有限要素法で弾性体と剛体を混ぜて解析するには?

自分で解析プログラムを作っています。 たとえば、弾性体や弾塑性体の上に剛体が乗っかっている状態をFEMで解析して、剛体の水平移動と回転角を解析したいのですが、方法はありますでしょうか? ヤング率をできるだけ大きく取ることで、近似できる気もするのですが ・・・。ヤング率無限大の剛体としてFEMに組み込みたいです。 また、参考になる本や、論文、サイトなどありましたら、教えてください。 お願いいたします。

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noname#221368
noname#221368
回答No.2

 知っているソフトの範囲(2D-σ,3D-σ,COSMOS)では、剛体要素の剛性は、そうでない要素の100倍~1000倍程度になっています。もちろん100万倍や1億倍とかにしたいのは山々ですが、そうしないのは、剛性Matrixの性質が悪くなるからです。  厳密に剛体を導入しようとすれば、剛性とかとは無関係に、節点変位に関する拘束条件になると思います。自作プログラムの強みで、そういう非一般的な補助条件の導入も可能ではないのかなと、勝手に思っていますが、普通でない補助条件を入れると、たぶんMatrixの対象性が崩れます。そこは、腕の見せ所ですが、その自作プログラムを取り巻く状況によっては、誰も評価してくれません。私も経験がありますが、つらいところです。

abcpotato
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 >知っているソフトの範囲(2D-σ,3D-σ,COSMOS)では、剛体要素の剛性 >は、そうでない要素の100倍~1000倍程度になっています。 100~1000倍くらいなのですか。試しにかなり剛性を大きくしてみたところ、反復法が収束しなくなってしまいました。 >厳密に剛体を導入しようとすれば、剛性とかとは無関係に、節点変位に >関する拘束条件になると思います。 拘束条件ですね、ちょっと調べてみたいと思います。ありがとうございました。 >たぶんMatrixの対象性が崩れます これは、なかなか辛いです・・・

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  • N64
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回答No.1

ご参考にはならないかも知れませんが、実際にそういうソフトがあるのですね。(参考URL) http://www.functionbay.co.jp/modules/about1/index.php?id=22

参考URL:
http://www.functionbay.co.jp/modules/about1/print.php?id=15
abcpotato
質問者

お礼

ソフトであるのは、ぼちぼち見かけるのです 具体的にどうやって定式化しているのでしょうか・・・? ありがとうございます。