PrePoMax v1.1.1 マニュアル

PrePoMaxのDocumentationタブのAdditional ResourcesにあるPrePoMax v1.1.1 manualを機械翻訳にかけました。
https://prepomax.fs.um.si/

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1. PrePoMax v1.1.1 マニュアル 2021 年 11 月 15 日 Jakub Michalski Matej Borovinšek 共著 龍野　潤 訳
2. 目次 1 PrePoMax とは何ですか? 1 2 現在利用可能な解析機能 2 3 ワークフロー、一般的なオプション 4 3.1 File（ファイル）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2 Edit（編集）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3 View（表示）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.4 Tools（ツール）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.5 Help（ヘルプ）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4 ジオメトリとメッシュのオプション 15 4.1 Geometry（ジオメトリ）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.2 Mesh（メッシュ）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5 FE Model（FE モデル）オプション 19 5.1 Model（モデル）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2 Property（プロパティ）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.3 Interaction（相互作用）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.4 Initial Condition（初期条件）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.5 Step（ステップ）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.5.1 Step（ステップ） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.5.2 History Output（履歴の出力）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 5.5.3 Field Output（フィールドの出力）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5.5.4 Boundary condition（境界条件）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5.5.5 Load（荷重） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5.5.6 Defined Field（フィールドの定義）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 5.6 Analysis（解析）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6 結果オプション 46 6.1 Results（結果）メニュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3. 1 PrePoMax とは何ですか? PrePoMax は、オープンソースの有限要素解析ソルバー CalculiX 用のフリーウェアの プリ・ポストプロセッサーです。PrePoMax は、マリボル大学（スロベニア）の Matej Borovinšek 博士によって開発されています。現在のバージョンは 1.1.1 です。PrePoMax は、非常にユーザーフレンドリーな GUI を提供し、CalculiX ソルバーが提供する多くの 機能をサポートしています。 次の Web サイトからダウンロードできます：https://prepomax.fs.um.si/ 図 1 PrePoMax のユーザーインターフェイス 1
4. 2 現在利用可能な解析機能 − 解析ステップの種類： ◦ 静解析 ◦ 固有振動数抽出 ◦ 線形座屈 ◦ 熱伝達 ◦ 非連成温度-変位 ◦ 連成温度-変位 − 有限要素の種類： ◦ ソリッドの四面体（1 次および 2 次） ◦ シェルの三角形または四角形（1 次および 2 次） ◦ ソリッドウェッジのインポート（1 次および 2 次） ◦ ソリッドの六面体のインポート (1 次および 2 次) − 材料モデル（等方性、オプションで温度依存性あり） ： ◦ 線形弾性 ◦ 塑性 ◦ 熱 − 拘束： ◦ 剛体 ◦ タイ − 相互作用： ◦ 接触 摩擦 ギャップ・コンダクタンス − 初期条件： ◦ 温度 − 境界条件： ◦ 固定 ◦ 変位/回転 ◦ サブモデリング ◦ 温度 2
5. − 荷重： ◦ 集中荷重 ◦ モーメント ◦ 圧力 ◦ 表面トラクション荷重 ◦ 法線シェルエッジ荷重 ◦ 重力 ◦ 遠心荷重 ◦ プリ-テンション荷重 ◦ 濃縮フラックス ◦ 表面フラックス ◦ ボディフラックス ◦ 対流膜 ◦ 輻射 3
6. 3 ワークフロー、一般的なオプション PrePoMax では、モデルツリーの 3 つのタブがこのソフトウェアのワークフローを決定 します。それぞれのタブは、上部ツールバーの適切なメニューを起動します： 1) Geometry（ジオメトリ）-ジオメトリの編集とメッシュの生成（図 2） 。 図 2 モデルツリーの Geometry（ジオメトリ）タブ 2) FE Model（FE モデル）-解析のセットアップ（プリ-プロセス） （図 3） 。 図 3 モデルツリーの FE Model（FE モデル）タブ 3) Results（結果）- ポスト-プロセス（図 4） 。 4
7. 図 4 モデルツリーの Results（結果）タブ PrePoMax で作業する際に従うべき一般的な手順を以下に示します。 1) PrePoMax で作業する際に従うべき一般的な手順を以下に示します。 2) 解析用の CAD ジオメトリをインポートします（File → Import） 。 3) メッシュのパラメータを設定し（Mesh → Meshing Parameters） 、メッシュを生成 します（Mesh → Create Mesh） 。 4) メッシュの作成が完了したら、モデルツリーの FE Model（FE モデル）パートに 進みます。 5) 解析用の材料を定義し（Materials → Create） 、Elastic（弾性） 、Density（密度） （モーダル解析を行う場合や、重力や遠心力の負荷を使用する場合） 、Plastic（塑 性） （永久変形を考慮する場合）を追加します。 6) 前に定義した材料で新しいセクションを作成します（Sections → Create） 。セク ションの種類は Solid（ソリッド要素を使用する場合）または Shell（シェル要素を 使用する場合）を選択できます。後者の場合は、厚さも指定する必要があります。 セクションを割り当てるパーツを選択します。 7) 新しい解析ステップを作成します。ほとんどの場合、デフォルトのステップ設定で 十分です。 8) オプション：拘束の作成（Constraints → Create） 、接触の定義（Contact（接触） コンテナーを展開し、Surface Interactions → Create を選択し、さらに Contact pairs → Create を選択）および／または初期条件（Initial Conditions → Create） 9) 境界条件（BCs → Create）と荷重（Loads → Create）を定義します。いくつかの 種類があり、モデルへの適用方法も異なります（後述） 。 10) 解析を実行し（Analysis-1 → Run） 、終了すると結果を確認できます（Analysis-1 → Results） 。さまざまなポスト-プロセスオプションについては後ほど説明します。 PrePoMax では、サーフェスだけでなく、節点や要素のセットを使って作業することをオ 5
8. ススメします。これらは、境界条件、荷重、拘束、接触などが作成される前に定義され、 選択されたフィーチャーの定義で参照されます。しかし、最初にセット/サーフェスを作ら ずに機能を追加することも可能です。このような場合、フィーチャーウィンドウ内の選択 ツールを使って、メッシュの一部分だけを選択できます。 PrePoMax では、メニュー（メニューバーと上部ツールバー）で利用できるオプション を使用するか、モデルツリーで選択するか、主に 2 つの方法があります。より高度なオプ ションは、メニューバーからのみアクセスできます。 PrePoMax のビューコントロール： − 拡大縮小：マウスのスクロール； − モデルの回転：マウスの中ボタンまたはキーボードの矢印； − 画面移動（モデルを移動） ：SHIFT + マウスの中ボタン。 選択には、マウスの左ボタンを使用します（選択ボックスを使用する場合は、マウスをド ラッグします） 。 3 つのメインタブの上部には、検索バーが用意されています。これは、ジオメトリ、FE モデル、結果ツリーのフィルタリングに使用できます。 3.1 File（ファイル）メニュー メニューバーの最初のメニューは、図 5 に示す File（ファイル）メニューです。 6
9. 図 5 File（ファイル）メニュー 以下のオプションが含まれています： − New（新規作成）- 新しいモデルを作成します。以下の単位系が用意されています （単位系を選択すると派生単位が表示されます） ： ◦ Unitless（単位なし） 、 ◦ m、kg、s、°C、 ◦ mm、ton、s、°C、 ◦ m、ton、s、°C、 ◦ in、lb、s、°C。 − Open（開く）- 以前に作成したモデルを開きます。 − Open Recent（最近使用したモデルモデルを開く）- 最近使用したモデルの 1 つを 開くか、最近使用したファイルのリストをクリアします。 − Import（インポート）- 以下のいずれかのフォーマットで保存された CAD ジオメ トリ、メッシュ、モデルをインポートします。 ◦ Step、 ◦ Iges、 ◦ Brep、 ◦ STL、 ◦ Universal、 ◦ Netgen、 ◦ Abaqus/Calculix inp、 7
10. ◦ Mmg mesh。 − Save（保存）- 現在のモデルの変更を保存します。 − Save As（名前を付けて保存）- 指定された名前でモデルを pmx ファイルとして保 存します。 − Export（エクスポート）- パーツ/モデルを以下のいずれかのフォーマットでエクス ポートします： ◦ Calculix input file、 ◦ Abaqus input file、 ◦ Step、 ◦ Brep、 ◦ Mmg、 ◦ STL。 − Close Results（結果を閉じる）- モデルツリーのポスト-プロセス処理部分の結果を 閉じます（結果を保存せずに pmx モデルを保存すると、ファイルサイズが小さく なります） − Exit（終了）- PrePoMax を閉じます（最初にモデルを保存するかどうかユーザー に尋ねられます） 。 3.2 Edit（編集）メニュー メニューバーの 2 番目のメニューは、図 6 の Edit（編集）メニューです。 図 6 Edit（編集）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Undo（元に戻す）　-　最後のアクションを元に戻します。 8
11. − Redo（やり直し）　-　直前に取り消されたアクションをやり直します。 − View History（履歴を表示）- ユーザーの操作履歴のテキストファイルを開きます。 − Regenerate（再生成）- エラーが発生した場合、モデルを再生成します。 − Regenerate Using Other Files（他のファイルを使用して再生成）- モデルのジオ メトリを他のファイルの類似したものと交換し、モデルを再定義する必要がないよ うにします。 − Regenerate for Remeshing（リメッシュ用に再生成）- メッシュベースの選択を使 用して定義されたすべての節点セット、要素セット、サーフェスデータを維持した ままモデルをリメッシュします（ジオメトリベースの選択を再定義する必要なくモ デルをリメッシュできます） 。 3.3 View（表示）メニュー メニューバーの次のメニューは、図 7 の表示メニューです。 図 7 View（表示）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Standard Views（標準ビュー）- あらかじめ定義されたビューのうちの 1 つを適用 します： 9
12. ◦ Front/Back（前面/背面） 、 ◦ Top/Bottom（上/下） 、 ◦ Left/Right（左/右） 、 ◦ Normal（通常） 、 ◦ Vertical（垂直） 、 ◦ Isometric（アイソメリック） 。 − Zoom to Fit（フィットズーム）- ウインドウに収まるようにモデルをズームでき ます。 − Wireframe（ワイヤーフレーム）- モデルのエッジのみを表示するビューを適用し ます。 − Show Element Edges（要素エッジを表示）- 有限要素のエッジでモデルを表示す るビューを適用します。 − Show Model Edges（モデルエッジを表示）- モデルとそのフィーチャーのエッジを 表示するビューを適用します。 − No Edges（エッジなし）- すべてのエッジを除いたモデルを表示するビューを適用 します。 − Section View（断面ビュー）- 点と法線で定義された平面を使ってモデルを切断す るか、セクションビューを無効にします（このオプションはポスト-プロセスでも使 用できます） 。 − Exploded View（分解ビュー）- アセンブリパーツを分解図で表示します（分解図 のスタイル、倍率、スケール係数を選択） 。 − Show All（すべて表示）- モデルのすべての部分を表示（非表示）します。 − Hide All（すべて非表示）- モデルのすべての部品を非表示にします。 − Invert Visible Parts（可視パーツを反転）- パーツの可視性を反転させます。 − Color Annotations（色注釈）- 色を使用して、さまざまな基準に基づいてモデルの アイテムを区別します。 ファイルや表示メニューから選択したオプションは、図 8 に示すツールバーメニューを 使って直接アクセスできます。 図 8 File（ファイル）ツールバーと View（表示）ツールバー 10
13. 3.4 Tools（ツール）メニュー PrePoMax は、Tools（ツール）メニューと Help（ヘルプ）メニューも備えています。 図 9 に示すように、Tools（ツール）メニューが表示されます。 図 9 Tools（ツール）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Settings（設定） ◦ General（一般） Open last file、last file name（最後のファイル、最後のファイル名を開き ます） 。 Save results in .pmx files（結果を.pmx ファイルで保存します） 。 Default unit system（デフォルトの単位系） 。 Import mesh（メッシュのインポート）→ Edge angle（エッジ角度） 。 ◦ Graphics（グラフィックス） Background（背景） ：Type（タイプ） 、Top color（上の色） 、Bottom color （下の色） 。 Geometry（ジオメトリ） ：CAD deflection（CAD 変形） 。 Lighting （照明） ：Ambient component （周囲光成分） 、 diffuse component （拡散反射光成分） 。 Smoothing（スムージング） ：Point smoothing（点のスムージング） 、Line smoothing（線のスムージング） 。 Widgets（ウィジェット） ：Coordinate system visibility（座標系の可視 性） 、Scale widget visibility（スケールウィジェットの可視性） 。 ◦ Default Colors（デフォルトの色） Face orientation（面の方向） ：Front face color（正面の色） 、Back face color（背面の色） 。 General（一般） 。 11
14. ◦ Meshing（メッシング）- メッシングのデフォルト設定 Mesh size（メッシュサイズ） ：Grading（グレーディング） 、Elements per edge（エッジあたりの要素） 、Elements per curvature（曲率あたりの 要素） 、 Mesh optimization（メッシュの最適化） ：Optimize steps 2D（2D ステッ プの最適化） 、Optimize steps 3D（3D ステップの最適化） 、 Mesh type（メッシュタイプ） ：Second order（2 次） 、Midside nodes on geometry（ジオメトリ上の中間節点） 、Quad dominated mesh（四角形 を優先するメッシュ） 、 Mesh operations（メッシュ操作） ：Split compound mesh（複合メッシュ の分割） 。 ◦ Pre-processing（プリ-プロセス） Color bar （カラーバー） ：Background type （背景の種類） 、 Draw a border rectangle（境界の長方形を描画） 。 Selection（選択） ：Primary（一次）/secondary（二次）/mouse highlight color（マウスのハイライトカラー） 。 Symbols（シンボル） ：Constraints（拘束） /BCs（境界条件） /Loads color （荷重の色） 、Symbol size（シンボルサイズ） 、Node symbol size（節点シ ンボルサイズ） 、Draw symbol edges（シンボルエッジを描画） 。 ◦ Calculix Calculix：Work directory（作業ディレクトリ） 、Use .pmx folder as work directory（作業ディレクトリとして.pmx フォルダを使用） 、Executable （実行ファイル） 、Default solver（デフォルトソルバー） Parallelization（並列化） ：Number of processors（プロセッサ数） 、En- vironment variables（環境変数） 。 ◦ Post-processing（ポスト-プロセス） Deformation（変形） Deformation scale factor（変形倍率） ： Automatic（自動）/True scale （実スケール）/Off（オフ）/User defined（ユーザー定義） 、 Draw undeformed model（変形前のモデルを描画） ：Yes/No、 Undeformed model color（変形前のモデルの色） 。 Limit values（限界値） Show max value location（最大値の場所を表示） ：Yes/No、 12
15. Show min value location（最小値の場所を表示） ：Yes/No。 History output（履歴の出力） Max number of the history output entries （履歴出力エントリの最大数） 。 ◦ Legend（凡例） Color spectrum settings（カラースペクトル設定） Color spectrum type（カラースペクトルタイプ） ：Cool-warm（寒色系- 暖色系）/Rainbow（虹色） 、Warm（暖色系） 、Cool（寒色系） 、Cividis、 Viridis、Plasma（プラズマ） 、Black body（黒体） 、Inferno（インフェル ノ） 、KindImann、Grayscale（グレースケール） 、 Brightness（明るさ） 、 Reverse colors（色反転） ：Yes/No、 Number of discrete colors（離散的な色の数）- 2～24 の範囲 Color spectrum values（カラースペクトル値） Number format（数値フォーマット） ：Scientific（科学） /General（一般） 、 Number of significant digits（有効桁数）- 2～8 の範囲、 Min/Max limit type （最小/最大限界タイプ） ：Automatic （自動） /Manual （手動） 。 Design（デザイン） Background type（背景の種類） ：None（なし）/White（白） 、 Draw a border rectangle（境界の長方形を描画） ：Yes/No。 ◦ Status block（ステータスブロック） Design（デザイン） Background type（背景の種類） ：None（なし）/White（白） 、 Draw a border rectangle（境界の長方形を描画） ：Yes/No。 − Query（クエリー） ◦ Point（点）/Node（節点）- ノード ID とその値を確認します。 ◦ Element（要素）- 要素エレメント ID を確認します。 ◦ Edge（エッジ）- エッジ ID とその長さを確認します。 ◦ Surface（サーフェス）- サーフェス ID とその領域を確認します。 ◦ Part（パート）- パート情報（名前、タイプ、節点数、要素数）を確認します。 ◦ Assembly（アセンブリ）- パート、節点、要素の数を確認します。 ◦ Bounding box size（境界ボックスサイズ）- モデルの境界ボックスのサイズを 確認します。 13
16. ◦ Distance（距離）- 2 つの節点間の距離を測定します。 ◦ Angle（角度）- 3 つの点を使用して角度を測定します。 ◦ Circle（円）- 選択した 3 点を通る円を測定します。 3.5 Help（ヘルプ）メニュー Help（ヘルプ）メニューを図 10 に示します。 図 10 Help（ヘルプ）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Advisor （アドバイザー）- PrePoMax で解析を設定するための主な手順をユーザー に案内する対話式のヘルプが開きます。 − Home Page（ホームページ）- PrePoMax の Web サイトをデフォルトのブラウザ で開きます。 − About（バージョン情報）- タイトルカードを表示します。 14
17. 4 ジオメトリとメッシュのオプション モデルツリーの Geometry タブには、2 つのメインコンテナーがあります - Parts（パー ツ）と Mesh Refinements（メッシュ再分割） 。最初のものはパーツ内のすべてのパーツを 保存し、パーツを右クリックすると以下のオプションが使用可能になります： − Edit（編集）- 部品の名前や色を編集できます。 − Meshing Parameters（メッシュパラメータ）- メッシングのパラメータを表示し ます。 − Preview Edge Mesh（エッジメッシュのプレビュー）- 生成されるメッシュの節点 を表す点が表示されます（これにより、メッシュを生成する前に、メッシュのサイ ズが十分かどうかを判断できます） 。 − Create Mesh（メッシュ生成）- メッシュ生成を開始し、パーツの有限要素メッシュ を作成します。 − Copy Geometry to Results（ジオメトリを結果にコピー）- ポスト-プロセスでジ オメトリパーツを表示できます。 − Hide/Show/Show Only（非表示/表示/表示のみ）- 選択されたパーツを隠したり 表示したりするオプションです。 − Set Transparency（透明度を設定）- 部品の半透明の色成分を設定します。 − Expand All/Collapse All（すべて展開/すべて折りたたみ）- パーツコンテナーに リストされているすべてのオブジェクトを展開または折りたたみます。 4.1 Geometry（ジオメトリ）メニュー Geometry（ジオメトリ）メニューを図 11 に示します。 15
18. 図 11 Geometry（ジオメトリ）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Part（パーツ）- 上記で説明した選択オプション。 − Create Compound Part（複合部品の作成）- 2 つ以上のモードパーツを 1 つのパー ツ（ボディ）に統合します。 − Swap Part Geometries（パーツのジオメトリを交換）- 2 つのパーツ間でパーツの ジオメトリを交換します。 − Analyze（解析）- ジオメトリを以下のようにチェックします： ◦ Short edges（短いエッジ） 、 ◦ Close edges（エッジの近さ） 、 ◦ Small faces（小さな面） 。 − Flip Face Normal（面の法線を反転）- シェルの面の向きを反転させます。 − Split a Face Using Two Points（2 点で面を分割）- 選択した 2 点を使ってフェイ スを投影によって分割します。 − 角度によるモデルエッジの検索 - 指定された角度基準に適合するモデル（フィー チャー）のエッジを検索します（stl ファイルのみ） 。 4.2 Mesh（メッシュ）メニュー Mesh（メッシュ）メニューを図 12 に示します。 16
19. 図 12 Mesh（メッシュ）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Meshing Parameters（メッシュパラメータ）- メッシャーの設定: ◦ Mesh size（メッシュサイズ） Max element size（最大要素サイズ） 、 Min element size（最小要素サイズ ） 、 Grading（等級） （0 - 均一メッシュ、1 - 積極的な局所等級） 、 Elements per edge（エッジあたりの要素） （ジオメトリのエッジあたりの 要素数） 、 Elements per curvature（曲率あたりの要素） （曲率半径あたりの要素数） 。 ◦ Mesh optimization（メッシュの最適化） Optimize steps 2D（ステップ 2D の最適化） （2D メッシュに使用する最 適化ステップの数） Optimize steps 3D（ステップ 3D の最適化） （3D メッシュに使用する最 適化ステップの数） ◦ Mesh type（メッシュの種類） Second order（2 次オーダー）: Yes/No、 Midside nodes on geometry（ジオメトリ上の中間節点（ジオメトリ上に 中間節点を投影する） ）:Yes/No、 Quad-dominated mesh（四角形が支配的なメッシュ）:Yes/No（シェル部 品のみ） ◦ Mesh operations（メッシュ操作） Split compound mesh（複合メッシュの分割）:Yes/No（複合パーツメッ シュを未接続のパーツメッシュに分割します） 。 − Mesh Refinement（メッシュ細分割） ◦ Create（作成） 、 17
20. ◦ Edit（編集） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Preview Edge Mesh（エッジメッシュのプレビュー） − Create Mesh（メッシュ作成） Mesh refinement（メッシュ再分割）オプションは、ローカルなメッシュコントロールに 使用できます。サーフェス、エッジ、頂点を選択し、局所メッシュサイズを指定できます。 メッシュを生成する前に、メッシュの細分化をプレビューできます。 18
21. 5 FE Model（FE モデル）オプション FE モデルタブに切り替えると、以下のメニューが表示されます：Model（モデル） 、 Property（プロパティ） 、Interaction（相互作用） 、Step（解析ステップ） 、BCs（境界条 件） 、Load（荷重） 、Analysis（解析） 。これらは、さまざまな FEM 機能を定義するため に使用できます。同様の機能は、モデルツリーを使っても作成できます。 5.1 Model（モデル）メニュー Model（モデル）メニューを図 13 に示します。 図 13 Model（モデル）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Edit（編集） 、 ◦ Name（名前） 、 ◦ Type（タイプ） ：グローバルまたはサブモデル、 ◦ Absolute zero（絶対零度）- 輻射に使われる絶対零度の温度の値、 ◦ Stefan-Boltzmann（ステファン・ボルツマン）- 放射に使われるステファン・ ボルツマン定数の値、 ◦ Gravitational constant（重力定数）- ニュートンの重力定数の値。 − Edit CalculiX Keywords（CalculiX キーワードの編集）- PrePoMax が現在サ ポートしていない CalculiX キーワードを追加できるキーワードエディターです。 19
22. − Tools（ツール） ◦ Create Boundary Layer（境界層の作成）- サーフェス上にに角柱状の境界層 を作成し、層の厚さを指定できます（プリテンション荷重を使用した解析で 使用） 。 ◦ 角度によるモデルエッジの検索（インポートされたメッシュの中から角度に基 づいてフィーチャーのエッジを検索します） 、 ◦ Remesh Elements（要素リメッシュ）- 選択されたシェル領域を、指定された 最大/最小の要素サイズと、境界近似のための最大ハウズドルフ距離（0.01 は 全方向でサイズ 1 のオブジェクトに適しています）を使用してリメッシュし ます。 − Node（節点） ◦ Renumber All（すべてを再番号付け） 。 − Part（パーツ） ◦ Edit（編集） 、 ◦ Transform（変換） ：Translate（平行移動） 、Scale（拡大縮小） 、Rotate（回転） 、 ◦ Merge（結合） 、 ◦ Hide/Show/Show only（非表示/表示/表示のみ） 、 ◦ Set Transparency（透明度の設定） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Node set（節点セット） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Duplicate（複製） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Element set（要素セット） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Duplicate（複製） 、 ◦ Convert to Part（パーツに変換） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Surface（サーフェス） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 20
23. ◦ Delete（削除） 。 − Reference point（基準点） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Delete（削除） 。 セット、サーフェス、基準点を作成する際には、Set selection（セット選択）ウィンドウ が開きます（図 14） 。 図 14 Set selection（セット選択）ウィンドウ セット、サーフェス、参照点は、後述する特定の FEM 機能を定義するために使用され る節点/要素および要素面の名前付きグループです。ジオメトリベースの選択は、機能面 ではより制限されますが、モデルを再メッシュしてもその定義は失われません。FE メッ シュベースの選択にはより多くのオプションがありますが、モデルを再メッシュした場合、 メッシュが変更されると選択定義が無効になります。 Reference points（基準点）は、以下のいずれかの方法で作成できます： − Selection（選択）/Coordinates（座標） 、 − Between two points（2 点間） 、 − Circle center by 3 points（3 点による円中心） 、 − Center of gravity（重心） 、 21
24. − Bounding box center（境界ボックスの中心） 。 基準点の位置は、座標で入力もできます。また、ユーザーが基準点の色を変更することも できます。 5.2 Property（プロパティ）メニュー Property（プロパティ）メニューを図 15 に示します。 図 15 Property（プロパティ）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Material（材料） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Duplicate（複製） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Material Library（材料ライブラリ）- PrePoMax にはいくつかの材料が組み込ま れており、ユーザーは新しい材料をライブラリに追加することもできます。 − Section（セクション） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Delete（削除） 。 Material Library editor（材料ライブラリエディター）を図 16 に示します。 22
25. 図 16 Material Library（材料ライブラリ）エディター Material Library（材料ライブラリ）は、PrePoMax のベースディレクトリにある materials.lib ファイルに格納されています。ライブラリファイルはテキストベースのファ イルで、Notepoad++ などの.txt エディターで編集できます。すべての材料データは、 mm、ton、s、℃の単位系で保存されていることを前提としています。しかし、ライブラ リファイルは json シリアル化を使用してマテリアルオブジェクトから直接作成され、簡 単に読み取れないため、この方法で編集することは意図されていません。 このライブラリは、図 16 に示す PrePoMax 内蔵の Material Library（材料ライブラ リ）エディターで編集することを想定しています。エディターは、ライブラリマテリアル用 23
26. のセクションとモデルマテリアル用のセクションの 2 つのセクションに分かれています。 ライブラリーマテリアルセクション マテリアルライブラリーの項目は、カテゴリーとマテリアルで構成されます。カテゴ リーは、素材をより小さな管理可能なグループに整理するために使用されます。カテゴ リーの追加ボタンで既存のカテゴリーの中に新しいカテゴリーを作成し、削除ボタンでラ イブラリーから削除できます。ライブラリの各アイテムは、下部のテキストフィールドと 名前変更ボタンを使って名前を変更できます。ライブラリに変更を加えた場合は、保存ボ タンで保存する必要があります。1 つのカテゴリー内のすべての材料には、固有の名前が 必要です。 FE モデル材料セクション モデルの材料のセクションには、FE モデルから材料を削除するための削除ボタンだけ があります。モデル内のすべての材料には一意の名前を付ける必要があります。 材料ライブラリの使用 既存の材料を FE モデルで使用するには、最初にライブラリの材料セクションで材料 を選択する必要があります。右矢印ボタンで、選択したライブラリ材料をモデル材料にコ ピーできます。ユーザー材料を材料ライブラリに追加するには、まず図 17 に示す材料エ ディターで材料を作成する必要があります。その後、Material Library（材料ライブラリ） エディター（図 16）を使用して、ユーザー材料をライブラリに追加できます。素材ライ ブラリエディターでは、まず目的のカテゴリを選択または作成し、左矢印ボタンを使って ユーザー素材をライブラリにコピーできます。一度ライブラリに追加した材料は、今後使 用するために変更を保存する必要があります。 24
27. 図 17 Material（材料）エディター 25
28. ユーザ間での材料データの交換 材料ライブラリのすべての材料データは、materials.lib ファイルを交換することで置き 換えできます。この方法では、素材ライブラリ全体をセカンドユーザーに送ることができ ます。しかし、ライブラリファイルを置き換えると、セカンドユーザーが行ったすべての 変更が削除されます。 選択した材料のみをセカンドユーザーと交換する場合は、PrePoMax モデルの.pmx ファイルを使用する必要があります。最初のユーザーは、選択したユーザーの素材を含む シンプルな（空ではない）モデルを作成します。このファイルを 2 番目のユーザーに送り、 2 番目のユーザーがモデルファイルを開き、マテリアルライブラリエディターを使用して ファイルからユーザーマテリアルを自分の Material library（材料ライブラリ）に追加す る必要があります（図 16） 新しいマテリアルを作成する際には、以下の定義が可能です： − Density（密度） − Elasticity（弾性） ◦ Young’s modulus（ヤング率） 、 ◦ Poisson’s ratio（ポアソン比） 。 − Plasticity（塑性） ◦ Hardening（硬化）: Isotropic（等方性） 、 Kinematic（移動） 、 Combined（複合） 。 ◦ Data points（データ点） （降伏応力対塑性ひずみ） − Thermal properties（熱特性） ◦ Thermal expansion（熱膨張） ： Thermal expansion coefficient（熱膨張係数） 、 Zero temperature（ゼロ温度） 。 ◦ Thermal conductivity（熱伝導率） 。 ◦ Specific heat（比熱） 。 矢印記号は、選択したプロパティを新しい材料定義に追加するために使用されます。 26
29. また、材料の名前を指定したり、説明を提供したり、温度依存性を含めることも可能で す（温度依存のデータポイントを使用します） 。 セクションの種類は 2 種類あります： − Solid section（ソリッドセクション） ◦ Name（名前）- セクション名を指定します、 ◦ Material（材料）- セクションの素材を選択します、 ◦ Region（領域）- セクションを割り当てる領域を選択します − Shell section（シェルセクション） ◦ Name（名前）- セクション名を指定します、 ◦ Material（材料）- セクションの素材を選択します、 ◦ Thickness（厚さ）- シェルの厚さを定義します、 ◦ Offset（オフセット）- シェルの中間面のオフセットを設定します（シェルの厚 さが単位です） ◦ Region（領域）- セクションを割り当てる領域を選択します 5.3 Interaction（相互作用）メニュー Interaction（相互作用）メニューを図 18 に示します。 図 18 Interaction（相互作用）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Constraint（拘束） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Swap Master/Slave（マスター/スレイブの交換） 、 ◦ Merge by Master/Slave（マスター/スレイブの結合） 、 ◦ Hide（非表示） 、 27
30. ◦ Show（表示） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Contact（接触） ◦ Surface Interaction（表面相互作用） Create（作成） 、 Edit（編集） 、 Duplicate（複製） 、 Delete（削除） 。 ◦ Contact Pair（接触ペア） Create（作成） 、 Edit（編集） 、 Swap Master/Slave（マスター/スレイブの交換） 、 Merge by Master/Slave（マスター/スレイブの結合） 、 Hide（非表示） 、 Show（表示） 、 Delete（削除） 利用可能な制約条件は以下の通りです： − Rigid body（剛体） ◦ Name（名前） 、 ◦ Reference point（基準点） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Color（色） 。 − Tie（タイ） ◦ Name（名前） 、 ◦ Position tolerance（位置トレランス）- スレイブ節点がタイ拘束に含まれるマ スターサーフェスからの最大距離（デフォルト：通常の要素サイズの 2.5%） 、 ◦ Adjust（調整）- マスター・サーフェス上のスレイブ節点の投影、 ◦ Master region（マスター領域） 、 ◦ Slave region（スレイブ領域） 、 ◦ Master surface color（マスター表面の色） 、 ◦ Slave surface color（スレイブ表面の色） 。 28
31. 剛体拘束は、選択された節点の動きを基準点の動きに拘束するため、基準点が必要です。 これは、選択した領域を無限に剛体（変形不可）として定義するために使用されます。た とえば、製造ツールをモデリングする際によく使用されます。しかし、モデルにモーメン トやリモートロードを適用するための手段としても使用されます。剛体拘束は、ソリッド パーツの表面にトルクを適用する唯一の方法です（ソリッド要素節点には回転自由度がな いため） 。 タイ拘束は、接着／溶接された接触のように機能します。解析中に 2 つのサーフェスが 分離したり、相対的に移動したりしないように、2 つのサーフェスを恒久的に接続します。 タイ拘束は、異なるメッシュを持つパーツを接続するためによく使用されます。接触は、 タイ拘束よりも複雑な 2 つのサーフェス間の相互作用の形態です。 接触は、接触しているサーフェス間の力の伝達を可能にします。しかし、接触は非常に 非線形な現象であり、収束の問題を引き起こす可能性があるため、慎重に使用する必要が あります。接触を定義する際には、まずサーフェスの相互作用を作成する必要があります。 2 つのオプションが利用可能です： − Surface behavior（表面の挙動）- 接触面の法線方向の挙動（圧力の過不足関係） ◦ Hard（ハード） 、 ◦ Linear（線形） 、 ◦ Exponential（指数関数） 、 ◦ Tabular（表形式） 、 ◦ Tied（タイ） 。 − Friction（摩擦）- 接線方向の挙動 ◦ Friction coefficient（摩擦係数） 、 ◦ Stick slope（スティックスロープ） 。 − Gap conductance（ギャップコンダクタンス）- 接触界面の熱コンダクタンス ◦ Constant（定数） ◦ Tabular（表形式）- 圧力と温度に依存 表面の相互作用を作成したら、接線ペアを定義する必要があります。ここでの選択肢は以 下の通りです： − Name（名前） − Surface interaction（表面相互作用） 29
32. − Method（方法） ◦ Surface to surface（サーフェスとサーフェス） 、 ◦ Node to surface（節点とサーフェス） − Adjust（調整）- マスターサーフェス上のスレイブ節点の投影 − Adjustment size（サイズの調整）- マスターサーフェスにスレイブ節点を投影する 際の距離 − Master region（マスター領域） − Slave region（スレイブ領域） − Master surface color（マスター表面の色） − Slave surface color（スレイブ表面の色） 図 19 に、入力例を使用した接触ペアの検索ツールを示します。 図 19 Search Contact Pairs tool（接触ペアの検索ツール） Search Contact Pairs（接触ペアの検索）ツールでは、コンタクトペアとタイ結合を自 動的に作成できます。検索ボタンをクリックすると、このツールは以下の条件を満たす サーフェスペアを検索します。 − それらの間の距離が指定された距離以下である。 − それらの間の角度が指定された角度以下であること。 これらの条件に加えて、ペアをパーツごとにグループ化するかどうかを選択できる。検索 を行う前に、相互作用のタイプ（接触またはタイ結合）を変更し、以前に作成した接触の プロパティ定義を指定し、接触のタイプ（表面対表面または節点対表面）を選択できます。 30
33. コンタクトとタイ結合の両方の作成において、調整を有効または無効にできます。検索後 も、ツールの右側にあるデータウィンドウを使って、前述の設定（位置の許容範囲やペ アの名前も）を変更できます。また、 「Contact Pairs」ウィンドウでペアを右クリックす ると、マスターとスレーブのサーフェスを入れ替えるオプションが表示されます。複数の ペアが選択されている場合は、マスター/スレーブで結合するオプションも用意されてい ます。 5.4 Initial Condition（初期条件）メニュー Initial Condition（初期条件）メニューのサブメニューを図 20 に示します。 図 20 Initial Condition（初期条件）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Create（作成） 、 − Edit（編集） 、 − Delete（削除） 。 以下の初期条件の種類と設定が可能です： − Temperature（温度）- 過渡熱解析または熱構造解析の開始時の温度を指定するの に使用できます。 ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Temperature（温度） 。 5.5 Step（ステップ）メニュー Step（ステップ）メニューのサブメニューを図 21 に示します。 31
34. 図 21 Step（ステップ）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Step（ステップ） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Duplicate（複製） 、 ◦ Delete（削除） 。 − History Output（履歴の出力） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Propagate（伝播） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Field Output（フィールドの出力） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Propagate（伝播） 、 ◦ Delete（削除） 。 − BC - 境界条件 ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Propagate（伝播） 、 ◦ Hide（非表示） 、 ◦ Show（表示） 、 ◦ Delete（削除） 。 32
35. − Loads（荷重） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Propagate（伝播） 、 ◦ Hide（非表示） 、 ◦ Show（表示） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Defined Field（フィールドの定義） ◦ Create（作成） 、 ◦ Edit（編集） 、 ◦ Propagate（伝播） 、 ◦ Delete（削除） 。 5.5.1 Step（ステップ） PrePoMax で使用可能なステップタイプとそのオプションは次のとおりです： − Static step（静解析ステップ） ◦ Name（名前） 、 ◦ Solver （ソルバー） ：Default （デフォルト） 、 PaStiX、 Pardiso、 Spooles、 Iterative scaling、Iterative Cholesky、 ◦ Nlgeom: On/Off（幾何学的非線形性-大変形と大変位-を有効にするか無効に する） 、 ◦ Incrementation（増分） ：Default（デフォルト）/Automatic（自動）/Direct （直接） （以下のオプションは、自動増分の場合） 、 ◦ Max increments（最大増分）- ステップの最大増分数、 ◦ Time period（期間）- ステップの期間、 ◦ Initial time increment（初期時間増分）- ステップ内の時間増分の初期値、 ◦ Min time increment（最小時間増分）- 許容される最小の時間増分、 ◦ Max time increment（最大時間増分）- 許容される最大の時間増分。 − Frequency step（周波数解析ステップ） ◦ Name（名前） 、 ◦ Solver （ソルバー） ：Default （デフォルト） 、 PaStiX、 Pardiso、 Spooles、 Iterative scaling、Iterative Cholesky、 33
36. ◦ Perturbation（摂動） ：On/Off（オンに設定すると、前の静的ステップのプリ ロードを含めることができます） 、 ◦ Storage（ストレージ） ：Yes/No - 固有値、固有モード、質量、剛性マトリック スをバイナリ形式で jobname.eig ファイルに保存し、今後の使用に備えます、 ◦ Number of frequencies（周波数の数）- 計算する固有周波数の数。 − Buckle step（座屈解析ステップ） ◦ Name（名前） 、 ◦ Solver （ソルバー） ：Default （デフォルト） 、 PaStiX、 Pardiso、 Spooles、 Iterative scaling、Iterative Cholesky、 ◦ Perturbation（摂動） ：On/Off（オンに設定すると、前の静的ステップのプリ ロードを含めることができます） 、 ◦ Num of buckling factors（座屈係数の数）- 希望する座屈要素の数（デフォ ルト：1） ◦ Accuracy（精度）- 希望する精度（デフォルトは 0.01） 。 − Heat transfer step（熱伝達ステップ） ◦ Name（名前） 、 ◦ Solver （ソルバー） ：Default （デフォルト） 、 PaStiX、 Pardiso、 Spooles、 Iterative scaling、Iterative Cholesky、 ◦ Steady state（定常状態） ：Yes/No - 定常解析と過渡解析の切り替えが可能 です ◦ Incrementation（増分） ：Default（デフォルト）/Automatic（自動）/Direct （直接） （以下のオプションは、自動増分の場合） 、 ◦ Max increments（最大増分）- ステップの最大増分数、 ◦ Time period（期間）- ステップの期間、 ◦ Initial time increment（初期時間増分）- ステップ内の時間増分の初期値、 ◦ Min time increment（最小時間増分）- 許容される最小の時間増分、 ◦ Max time increment（最大時間増分）- 許容される最大の時間増分。 − Uncoupled temperature（非連成温度）-変位ステップ ◦ Name（名前） 、 ◦ Solver （ソルバー） ：Default （デフォルト） 、 PaStiX、 Pardiso、 Spooles、 Iterative scaling、Iterative Cholesky、 ◦ Nlgeom: On/Off（幾何学的非線形性-大変形と大変位-を有効にするか無効に する） 、 34
37. ◦ Steady state（定常状態） ：Yes/No - 定常解析と過渡解析の切り替えが可能 です ◦ Incrementation（増分） ：Default（デフォルト）/Automatic（自動）/Direct （直接） （以下のオプションは、自動増分の場合） 、 ◦ Max increments（最大増分）- ステップの最大増分数、 ◦ Time period（期間）- ステップの期間、 ◦ Initial time increment（初期時間増分）- ステップ内の時間増分の初期値、 ◦ Min time increment（最小時間増分）- 許容される最小の時間増分、 ◦ Max time increment（最大時間増分）- 許容される最大の時間増分。 − Coupled temperature（非連成温度）- 変位ステップ ◦ Name（名前） 、 ◦ Solver （ソルバー） ：Default （デフォルト） 、 PaStiX、 Pardiso、 Spooles、 Iterative scaling、Iterative Cholesky、 ◦ Nlgeom: On/Off（幾何学的非線形性-大変形と大変位-を有効にするか無効に する） 、 ◦ Steady state（定常状態） ：Yes/No - 定常解析と過渡解析の切り替えが可能 です ◦ Incrementation（増分） ：Default（デフォルト）/Automatic（自動）/Direct （直接） （以下のオプションは、自動増分の場合） 、 ◦ Max increments（最大増分）- ステップの最大増分数、 ◦ Time period（期間）- ステップの期間、 ◦ Initial time increment（初期時間増分）- ステップ内の時間増分の初期値、 ◦ Min time increment（最小時間増分）- 許容される最小の時間増分、 ◦ Max time increment（最大時間増分）- 許容される最大の時間増分。 5.5.2 History Output（履歴の出力） History output（履歴の出力）は、後処理で X-Y プロットを生成するために使用され ます。利用可能なオプションは以下の通りです： − Node output（節点の出力） ◦ Name（名前） 、 ◦ Frequency（周波数）- N 番目の増分ごとの結果が保存されます。 ◦ Variables to output（出力する変数） 35
38. RF - reaction forces（反力） 、 U - displacements（変位） 、 NT - temperatures（温度） 、 RFL - external concentrated heat sources（外部集中熱源） 、 ◦ Totals - this parameter applies to the external forces（このパラメーターは 外力に適用されます） 、 ◦ Region（領域）- region for creation of the history output（履歴の出力を作 成する領域） 。 − Element output（要素の出力） ◦ Name（名前） 、 ◦ Frequency（周波数）- N 番目の増分ごとの結果が保存されます。 ◦ Variables to output（出力する変数） S - 真（コーシー）応力、 E - 全ラグランジュひずみまたは全オイラーひずみ、 ME - 機械的なラグランジュひずみまたは機械的なオイラーひずみ、- PEEQ - 等価塑性ひずみ、 HFL - heat flux（熱フラックス） 、 ENER - energy density（エネルギー密度） 、 ELSE - internal energy（内部エネルギー） 、 EVOL - volume（体積） 、 EBHE - 熱パワー、 ◦ Totals - このパラメーターーは、要素変数全体（ELSE、EVOL）に適用され ます、 ◦ Region（領域）- 履歴の出力を作成する領域。 − Contact output（接触の出力） ◦ Name（名前） 、 ◦ Frequency（周波数）- N 番目の増分ごとの結果が保存されます。 ◦ Variables to output（出力する変数） CDIS - relative contact displacements（相対的な接触変位） 、 CSTR - contact stresses（接触応力） 、 CELS - contact energy（接触エネルギー） 、 CNUM - total number of contact elements（接触要素の総数） 、 CF - total contact forces on slave surface（スレイブ表面上の総接触 36
39. 応力） 、 ◦ Totals - このパラメーターはエネルギー（CELS）に適用されます（CELS） 、 ◦ Contact pair（接触ペア）- 履歴の出力を作成するための接触ペア。 デフォルトでは履歴の出力は作成されません。 5.5.3 Field Output（フィールドの出力） Field Output（フィールドの出力）はコンタープロットの作成に使用されます。利用可 能なオプションは以下の通りです： − Node output（節点の出力） ◦ Name（名前） 、 ◦ Frequency（周波数）- N 番目の増分ごとの結果が保存されます。 ◦ Variables to output（出力する変数） RF - reaction forces（反力） 、 U - displacements（変位） 、 NT - temperatures（温度） 、 RFL - external concentrated heat sources（外部集中熱源） 、 − Element output（要素の出力） ◦ Name（名前） 、 ◦ Frequency（周波数）- N 番目の増分ごとの結果が保存されます。 ◦ Variables to output（出力する変数） S - stresses（応力） 、 E - total strains（総ひずみ） 、 ME - mechanical strains（機械的ひずみ） 、 PEEQ - equivalent plastic strain（等価塑性ひずみ） 、 ENER - energy density（エネルギー密度） 、 HFL - heat flux（熱フラックス） 、 ERR - 応力計算の外挿誤差（ERR と ZZS は相互に排他的） 、 HER - 熱計算の外挿誤差推定値（HER と ZZS は相互に排他的） 、 ZZS - Zienkiewicz-Zhu 改良応力（ZZS と ERR は相互に排他的） 、周波 数計算のための接点状態。 − Contact output（接触の出力） ◦ Name（名前） 、 37
40. ◦ Frequency（周波数）- N 番目の増分ごとの結果が保存されます。 ◦ Variables to output（出力する変数） CDIS - relative contact displacements（相対的な接触変位） 、 CSTR - contact stresses（接触応力） 、 PCON - 周波数計算のための接触状態。 デフォルトのフィールド出力は、モデルに新しいステップが追加されるた びに作成されます。 5.5.4 Boundary condition（境界条件） Boundary condition（境界条件）メニューを図 22 に示します。 図 22 Boundary condition（境界条件）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Create（作成） 、 − Edit（編集） 、 − Propagate（伝播） 、 − Hide（非表示）/Show（表示） 、 − Delete（削除） 。 以下の境界条件の種類と設定が可能です： − Fixed（固定） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Color（色） 。 38
41. − Displacement（変位）/Rotation（回転） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ DOF（自由度） U1 - X 軸方向に変位、 U2 - Y 軸方向に変位、 U3 - Z 軸方向に変位、 UR1 - X 軸を中心とした回転、 UR2 - Y 軸を中心とした回転、 UR3 - Z 軸を中心とした回転、 ◦ Color（色） 。 − Submodel（サブモデリング） ◦ Name（名前） 、 ◦ Step number（ステップ番号）- 変位を読み取るためのグローバルモデルのス テップ番号。 ◦ Region（領域） 、 ◦ DOF（自由度） U1 - X 軸方向に変位、 U2 - Y 軸方向に変位、 U3 - Z 軸方向に変位、 UR1 - X 軸を中心とした回転、 UR2 - Y 軸を中心とした回転、 UR3 - Z 軸を中心とした回転、 ◦ Color（色） 。 − Temperature（温度） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Magnitude（マグニチュード） 、 ◦ Color（色） 。 固定境界条件では、利用可能なすべての自由度（DOF）を拘束します。変位／回転境界条 件では、ユーザーが個々の DOF を選択できます。各 DOF には以下のオプションが用意 されています： 39
42. − Unconstrained（非拘束）- この DOF には境界条件が適用されません、 − Fixed（固定）- 前のステップの変位／回転がこのステップで固定されます、 − Value（値） （長さ/角度の単位）- 変位の規定値（並進 DOF の場合は現在の長さ単 位、回転 DOF の場合はラジアン単位） 。 同一の境界条件において、固定オプションとさまざまな DOF の値オプションを同時に使 用することはできませんので、ご注意ください。 サブモデリングの境界条件の場合、各 DOF には以下の 2 つのオプションがあります。 − Unconstrained（拘束なし） 、 − From global model（グローバルモデルから） 。 5.5.5 Load（荷重） Load（荷重）メニューを図 23 に示します。 図 23 Load（荷重）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Create（作成） 、 − Edit（編集） 、 − Propagate（伝播） 、 − Hide/Show（非表示/表示） 、 − Delete（削除） 。 以下に荷重の種類とそのオプションを示します。 − Concentrated force（集中荷重） 40
43. ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Force components（力の成分）- 節点ごとの集中荷重の成分 F1 - X 軸方向の力、 F2 - Y 軸方向の力、 F3 - Z 軸方向の力、 ◦ Magnitude（マグニチュード）- 結果として得られる力（力の成分が指定され ると自動的に計算されます） 、 ◦ Color（色） 。 − Moment（モーメント） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Moment components（モーメント成分）- 節点ごとのモーメントの成分 M1 - X 軸方向のモーメント、 M2 - Y 軸方向のモーメント、 M3 - Z 軸方向のモーメント、 ◦ Magnitude（マグニチュード）- 結果として得られるモーメント（モーメント の成分を指定すると自動的に計算されます） 、 ◦ Color（色） 。 − Pressure（圧力） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） ◦ Magnitude（マグニチュード）- 圧力荷重の値 ◦ Color（色） 。 − Surface traction（表面トラクション荷重） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Force components（力の成分） F1 - X 軸方向の力、 F2 - Y 軸方向の力、 F3 - Z 軸方向の力 ◦ Magnitude（マグニチュード）- 結果として得られる力（力の成分が指定され ると自動的に計算されます） 、 41
44. ◦ Color（色） 。 − Normal shell edge load（法線シェルエッジ荷重） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Magnitude（マグニチュード）- シェルエッジ荷重の値 ◦ Color（色） 。 − Gravity（重力） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Gravity components（重力成分） F1 - X 軸方向の重力加速度、 F2 - Y 軸方向の重力加速度、 F3 - Z 軸方向の重力加速度、 ◦ Magnitude（マグニチュード）- 結果として得られる加速度（力の成分が指定 されている場合は自動的に計算されます） 、 ◦ Color（色） 。 − Centrifugal load（遠心荷重） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Axis point（軸点）- 軸点の座標 X、 Y、 Z。 ◦ 軸方向 N1 - X 軸方向の軸成分、 N2 - Y 軸方向の軸成分、 N3 - Z 軸方向の軸成分、 ◦ Rotational speed（回転速度）- 点と方向で定義される軸の周りの回転速度、 ◦ Color（色） 。 − Pre-tension（プリテンション） ◦ Name（名前） 、 ◦ Type（タイプ） 、 ◦ Region（領域） 、 42
45. ◦ Auto compute（自動計算） ：Yes/No - プリテンションの方向を自動計算します ◦ Magnitude（マグニチュード）- プリテンション荷重の力の大きさを示します。 ◦ Color（色） 。 − Concentrated flux（濃縮フラックス） ◦ Name（名前） 、 ◦ Add flux（フラックスの追加） ：Yes/No - 事前に定義されたフラックスにフ ラックスを追加します、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Flux - 節点あたりのフラックスの値、 ◦ Color（色） 。 − Surface flux（表面フラックス） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ 表面積あたりのフラックスの大きさ、 ◦ Color（色） 。 − Body flux（ボディフラックス） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Flux magnitude per volume（体積あたりのフラックスの大きさ） 、 ◦ Color（色） 。 − Convective film（対流膜） ◦ Name（名前） 、 ◦ Region（領域） 、 ◦ Sink temperature（シンク温度） 、 ◦ Convective film coefficient（対流膜係数） 、 ◦ Color（色） 。 − Radiation（輻射） ◦ Name（名前） 、 ◦ Cavity radiation（キャビティの放射） ：Yes/No - 選択されたサーフェスをキャ ビティ内の放射に属するようにするためのオプションです（このオプションが Yes に切り替わった場合、キャビティ名を指定する必要があります） ◦ Region（領域） 、 ◦ Sink temperature（シンク温度） 、 43
46. ◦ Emissivity（放射率）- 表面放射率、黒体放射の特徴は、1、 ◦ Color（色） 。 表面トラクション荷重は、選択された表面上の各節点に集中した力を内部的に適用しま す。その値は、荷重定義ウィンドウで指定された合計の大きさになる。 重力荷重は、その名前に反して、構造体にあらゆる種類の並進加速度を指定するために 使用できます（車両の制動または加速による減速など） 。 拘束、接触ペア、ステップ、境界条件、荷重などの項目は、有効にしたり無効にしたり できます（定義を完全に削除することなく、解析から除外できます） 。 メニューバーの下にはシンボルのドロップダウンリストがあり、シンボルの表示方法を 選択できます（None、Model、Step-1、…） 。 5.5.6 Defined Field（フィールドの定義） フィールドの定義は、節点に定義済みの値を指定するために使用します。以下にフィー ルドの定義の種類とそのオプションを示します。 − Temperature（温度）- 静的ステップまたは座屈ステップの温度フィールドを指定 するのに使用します。 ◦ Name（名前） 、 ◦ Define temperature（温度の定義） ：値指定 Region（領域） 、 Temperature（温度） 、 ◦ Define temperature（温度の定義）:ファイル指定 Results file（結果ファイル） 、 Step number（ステップナンバー） 5.6 Analysis（解析）メニュー Analysis（解析）メニューを図 24 に示します。 44
47. 図 24 Analysis（解析）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Create（作成） 、 − Edit（編集） 、 − Run（実行）- 解析を送信します、 − Monitor（モニター）- ソルバーのメッセージを表示するウィンドウを開きます、 − Results（結果）- 完了した解析の結果を開きます、 − Kill（消去）- 解析が終了する前に停止します。 − Delete（削除） 。 45
48. 6 結果オプション 結果ツリーは以下のコンテナで構成されています： − Mesh（メッシュ） ◦ Parts（パーツ） 、 − Results（結果） ◦ Field outputs（フィールドの出力） 、 ◦ History outputs（履歴の出力） 。 6.1 Results（結果）メニュー Results（結果）メニューには 2 つのオプションがあります (図 25)。 図 25 Results（結果）メニュー 以下のオプションが含まれています： − Part（パーツ） ◦ Edit（編集） 、 ◦ Hide/Show/Show only（非表示/表示/表示のみ） 、 ◦ Set Transparency（透明度の設定） 、 ◦ Color Contours off（カラーコンターをオフ） 、 ◦ Color Contours on（カラーコンターをオン） 、 ◦ Delete（削除） 。 − Transformation（変換）- ミラーやパターンを結果に適用して視覚化することが できます（矢印を使って変換をウィンドウのアクティブな部分に追加して適用し ます） 。 ◦ Symmetry（対称）- 対称点を選択する必要があります Name（名前） 、 46
49. X、 Y、 Z。 ◦ Pattern（パターン） Linear（線形） • Name（名前） 、 • Number of items（アイテム数） 、 • Start point（開始点） 、 • End point（終了点） 。 Circular（円形） • Name（名前） 、 • Number of items（アイテム数） 、 • Angle（角度） 、 • First axis point（第 1 軸の点） 、 • Second axis point（第 2 軸の点） 。 選択されたポスト-プロセスオプションは、Results（結果）ツールバーのショートカット としても利用できます（図 26） 。 図 26 Results（結果）ツールバー これらのオプションは、左から順に： − Undeformed（変形なし） 、 − Deformed（変形あり） 、 − Deformed with color contours（カラーコンターを使用して変形あり） 、 − Transformation（変換） 、 − First increment（最初の増分） 、 − Previous increment（前の増分） 、 − Drop-down list of increments（増分のドロップ-ダウンリスト） 、 − Next increment（次の増分） 、 − Last increment（最後の増分） 、 47
50. − Animate（アニメイト） 。 結果をアニメーション化するには、いくつかの設定があります。それらを図 27 に示し ます。 図 27 Animation（アニメーション）ウィンドウ Point/Node query（点/節点クエリ）ツールには、結果モジュールに追加機能がありま す - 選択された節点で現在表示されている出力変数の値を確認することができます。 48