内圧のかかる円筒リングの拘束について

質問

Ｉ－ＤＥＡＳで内圧のかかる円筒リングをモデル化して円筒内側を等ピッチで３点拘束した時と等ピッチで４点拘束した場合、拘束点に生じる半径方向の反力が４点拘束の場合の方が大きく出ました。等ピッチ６点にすると更に反力が大きくなります。私は拘束点が少ない方が反力が大きくなると思っていたのでこの件に関してどなたかご教示願いませんか？または参考になる文献を紹介して頂けないでしょうか？どうぞ宜しくお願いします。
この結果を元に圧力容器の内部メカの固定点の数を決めたいのです。

m-sudo様、迅速な回答ありがとうございました。
今回の円筒リングのモデル化ですがシェル要素を用いて円筒断面をモデル化、板厚はテーブルで１ｍｍを指定、その際、円筒断面の要素分割は半径方向に４分割、周方向は５°ピッチで７２分割したモデルです。荷重は円筒内側の要素エッジに面内等分布荷重を負荷して円筒が膨らむ様にモデル化し拘束条件の無い状態では円筒の理論式と変位及び応力共に整合性が得られています。問題の拘束条件ですが３箇所拘束の場合は円筒内側節点の０°と５°、１２０°と１２５°、２４０°と２４５°を１箇所につき２節点づつ拘束しています。４箇所拘束の場合は０°と５°、９０°と９５°～同じ様に２節点づつ１箇所につき２節点づつ拘束しています。

それでは円筒のモデルだけではなく内部メカを固定してるスポット溶接部を突起として円筒内側にモデル化して突起の内側節点を拘束条件として再度解析を実施、拘束している節点の半径方向反力を出力してみます。
m-sudo様、↑のモデル化では不備がある様でしたらまたアドバイスをお願いします。ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

拘束モデルを作成されましたでしょうか？　もし拘束モデルを作成しないで
線拘束(円筒が立脚しているとして、円筒内面に縦の線拘束）で解析を行うと
おかしな結果になると予想します。

３線拘束の場合、円筒の変形(外側へのふくらみ）・・・大
４線拘束の場合、円筒の変形(外側へのふくらみ）・・・小

変形に費やされるエネルギーが３線拘束が大きいため､結果として拘束部の
反力が少なくなることは充分予想されます。
しかしこの構図は非現実的です。拘束をどのようにして実施しますか？
夢物語です。

円筒内部に拘束するリブなどをモデリングして解析してください。結果は
多分、内部拘束体(リブなど）で力を受け､結果３拘束より４拘束のほうが
反力が少なくなるはずです。力をリブなどで受けてリブの変形に費やされる
と考えてください。

いかがでしょうか？

この類の解析ミスは結構見られます。例えば四角い平板の４隅を拘束して
４隅の拘束モデル（チャンネルなど）をモデル化しないで解析しても似た
ような結果になります。チャンネルの変形に費やされたエネルギーがある
筈で結果変形量は抽象的な板裏の面拘束モデルよりは少なくなるはずなの
です。

間違えました。
＞結果変形量は抽象的な板裏の面拘束モデルよりは少なくなるはずなの
です。

結果拘束部応力は抽象的な板裏の面拘束モデルよりは少なくなるはずなの
です。が正しい。