技術資料

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構造解析用語
応力回復 (stress recovery)

有限要素解析において応力値は、数値近似化のための基本挙動である変位(displacement) 結果から理論的に計算できます。応力回復とは、メッシュ(mesh)で表現できない物体地点での応力値を求めたり、より正確な応力値を求めることの総称です。

形状そのものは3次元であるが、変形挙動の特性上、2次元でメッシュを生成する場合は時々発生します。 (beam)、柱(column)アーチ(arch)平板(plate)及びシェル(shell)がこれに当たります。一般的には、中立軸あるいは中立面だけにメッシュを生成することになり、その外側地点での挙動値は中立軸あるいは中立面で求めた値に基づいて計算することになりますが、補間(interpolation)が最も多く使われています。

一方、物体の全体領域をメッシュ生成する場合においても、応力は基本的に各有限要素内の積分点(integration point)で計算され、この地点の値らを補間して物体全体領域での応力分布を求めることになります。このように計算する理由は、有限要素近似化のために用いる基底関数(basis function)の特性に起因するもので、有限要素解析で求めた変位を微分して応力を計算すると要素と要素との間に不連続が現れるためです。そして、積分点で求めた応力値が最も正確であるという超収束性(super convergence)理論に基づいています。

常用の有限要素解析ソフトでは、このような応力回復機能を提供しているため、解析者には、上記に述べた位置ではなく、任意地点での応力値が提供されます。

 
 
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