FEMにおける分布荷重と等価節点荷重

質問

私の業務は，溶接継手の変形・強度評価です．
この度新たに，「FEMを用いた溶接継手の強度評価」を任されたのですが，モデルの境界条件を定義する際に，ある疑問が生じたので，ご質問させていただきます．

＜質問＞

3次元溶接継手モデルの端部(面)に外荷重を与えて変形解析を行う場合，荷重を与え方としては以下の二つの方法があると思います．

1) モデル端部に存在する要素の面に「分布荷重（応力[MPa]）」として与える

2) モデル端部の節点に，1)で与える分布荷重と等しい「等価節点荷重（力[N]）」として与える

今，どちらの方法で荷重を与えるかで悩んでいます．
使用する解析ソルバは，MSC.Marc2005r3です．

計算者(私)の立場としては，荷重面の面積やメッシュ分割を考慮しなくて良いという点で，1)の方が楽です．一方，等価節点荷重を与える2)の場合は，メッシュ分割によって各節点の荷重は異なるし，共有節点の有る無しの考慮もあり，一手間かかってしまいます．

今回，特に「建築」の立場からのご意見を伺いたいのですが（もちろん他分野からのご意見も大歓迎です），

モデルの面に荷重を与える場合は

1) 要素面に分布荷重として応力を与えるか，
2) 節点に等価節点荷重として力を与えるのか，

どちらが一般的でしょうか？

見識をお持ちの方は，アドバイス頂ければ幸いです．

回答No.1

noname#230359

どちらでも結局は同じことだと思うので、使いやすい方で行ったら良いと思います。
FEMにおいて、全ての荷重は節点荷重として扱うため、プログラムの機能を利用して分布荷重を設定しても、それをプログラムが等価節点荷重に変換するからです。

お礼

＞tsumosk 様

ご回答ありがとうございます．

＞どちらでも結局は同じことだと思うので、使いやすい方で行ったら良いと思います。

おっしゃる通りなので，そうしたいなと考えています．
ですが，数年前に『CATIA講習会』で変形解析を習った際，「荷重の定義としては，『節点荷重』を与える方法が一般的だ」と聞きまして，現在のCAE分野でもそうなのかな？と疑問に思ったので，このような質問をさせていただきました．