技術資料

MIDAS USER SUPPORT SYSTEM
 
構造解析用語
線要素 (line element)

どんなに小さな物体であっても、ある程度の体積を有する3次元(three dimension)形状を持ちます。しかし、物体が長さに方向に比べ、他の2方向への大きさが比較的小さい場合には、特徴的な物体挙動を示します。例えば、軸方向への長さに比べ断面積が比較的小さい細い棒を曲げる場合を考えてみます。曲げ(bending)による棒の全体的な変形形状(deformed shape)は、棒の中心軸変形形状とほぼ一致します。

即ち、変形後の棒の曲率半径は、中心軸を基準とし内部側でも外部側でも殆ど同じです。そして中心軸と棒の境界線での変形、歪み(strain)応力(stress)の違いは、直線的であると仮定することができます。これらの幾何学的および巨大動的特徴を示すものでは薄肉構造物(thin-walled structure)の一種として扱われます。そして、有限要素解析(finite element analysis)のためのメッシュ(mesh)生成において、3次元要素の使用ではなく、中心軸のみを有限個の線要素として細分化します。

その結果、物体の幾何学的形状が3次元であっても、メッシュは1次元で表現されます。そして、棒の断面情報、厚さ方向への直線的変位(displacement)は、予め計算された剛性行列(stiffness matrix)質量行列(mass matrix)に反映されます。そして、計算結果を基に厚さ方向への挙動を中心軸の挙動値から線形的仮定を利用し求めることが可能です。

線要素には、形状的な側面で直線と曲線要素に分けられます。節点の自由度に応じて梁要素(beam element)棒要素(rod element)リンク要素(link element)剛体要素(rigid element)で区分されます。

 
 
カタログ
製品構成/価額
お問い合わせ
MY スぺース