有限要素法と基本的な物理に関して。

質問

簡単すぎて恥ずかしいのですがどなたか回答お願いします。
　いま、学部の勉強で有限要素法による解析をしています（NX Nastran）。
　そのなかで、凹凸のある円筒体に一定の内圧をかけ、その解析結果から強度の評価をしたいので比強度を出そうと思うのですがどのようにしたらよいのでしょうか？比強度というのは、最大応力値を質量で割る、と参考書でみたのですが、NX Nastranでは応力の中にMajor stress、Minor stress,Von Mises stressなどがありよくわかりません。Von mises stress で割ったのですがどうもそうではなく計算自体も間違えているみたいなのですが、、、どうすればよいのでしょうか・・？

どなたか。。よろしくおねがいします。

回答No.3

my3027

>stressの種類がNastran上の解析結果でいっぱいありVon mises stress,major stress, minor stress..などの中からどれを選べばよいのでしょうか？
他の回答者さんからの指摘もありますが、そもそも何を求めたいかによると思います。鋼等であれば多軸応力下ではVon Mises(相当応力）で降伏応力以下か比較します。脆性材料はMajor stress(最大主応力）で引張り(圧縮)を比較します。ですので目的次第です。

ちなみに材料は何かを明記すればアドバイスがもっとあると思います。一部の複合材料は鋼等と比べる為に比強度が比べられた資料を見た事がありますから。

回答No.2

smzs

一応、鋼構造物の応力を扱う分野を専門としているので、「専門家」としていますが・・・「強度比」というのが分かりませんね。私の扱っている分野にはない概念です。最大応力値を質量で割る、とのことですが、そもそも、なぜ「強度比」という概念が必要か、なぜこのような定義をしているのか、それが分かりません。
　応力といっても、最大主応力Major stress、最小主応力Minor stress,ミーゼスの相当応力Von Mises stress、さらに座標のx、y、z方向（円筒なら周方向・半径方向か？）の応力があります。
　有限要素法がどうだこうだ、という以前に、「そもそも論」、つまり、そもそも、扱っている問題について、もう少し調べて頂く必要がありそうです。

回答No.1

my3027

>Von mises stress で割ったのですがどうもそうではなく計算自体も間違えているみたいなのですが
計算自体とは応力値自体がという意味でしょうか？そうであればアドバイスしようがありません。

境界条件、ヤング率(単位に注意)とポアソン比を確認して見て下さい。

補足

アドバイスありがとうございます、言葉足らずですいませんでした。

境界条件（荷重条件は内圧です）、ヤング率、ポアソン比ともにきちん単位を確認して入力したので大丈夫です、ですのでNastranの計算は収束して解析結果は出ました。

そのあと、解析結果から比強度を求めるために

比強度＝最大応力値[Pa]/質量[kg]

としたのですがこの上の式での計算過程で使うstressの種類がNastran上の解析結果でいっぱいありVon mises stress,major stress, minor stress..などの中からどれを選べばよいのでしょうか？Von mises stress にしたのですがどうも違いみたいなのですが...