結果¶
異なる要素タイプとメッシュサイズを持つ多数のシミュレーションを、 Cook’s membrane モデルに対して実施しました。
結論¶
以上の解析からいくつかの結論が得られます。
オープンソースソフトウェアは、以上のシナリオに対する正しい解を得ることを可能にします。しかし,試験したFEコードの全てが容易な方法で面力を適用できるわけではないことに注意すべきです。たとえば、Calculixソルバーでは面力条件を適用できません。本解析では, (PrePoMax)[http://lace.fs.uni-mb.si/wordpress/borovinsek/] と呼ばれるフリーの前処理および後処理ツールを用いて、面力定義を作成しました。このソフトウェアは、荷重を節点に適用される集中荷重のセットに変換します。Calculixとは異なり、Code_AsterおよびElmerパッケージでは、領域全体に分布する力を全体座標系の方向に適用できます。
線形四面体要素は、線形六面体メッシュに比べて収束率が高いことがわかります。エッジは均一に表示される(たとえば、各エッジが均等分割されています。)と仮定しました。その結果、六面体メッシュのアスペクト比が中程度の値であることが、これらの要素の解析に影響している可能性があります。
線形要素は、非圧縮性に近いシナリオでは収束率が低いことを示します。2次形状関数がより正確な解を得ることを可能にすることは驚くことではありませんが、グラフは、線形形状関数が目標値を得ることを可能にしないことを本当によく証明しています。
ポアソン比 v=0.33¶
線形および2次四面体メッシュ¶
ソルバ |
粗いメッシュ |
細かいメッシュ |
非常に細かいメッシュ |
---|---|---|---|
Calculix |
24.36 / 31.70 |
29.78 / 32.05 |
32.27 |
Code_Aster |
24.32 / 31.63 |
29.71 / 31.99 |
32.20 |
Elmer |
24.16 / 31.59 |
29.76 / 32.02 |
32.28 |
線形および2次六面体メッシュ¶
ソルバ |
粗いメッシュ |
細かいメッシュ |
非常に細かいメッシュ |
---|---|---|---|
Calculix |
23.30 / 31.34 |
28.78 / 31.92 |
32.27 |
Code_Aster |
23.21 / 31.26 |
28.70 / 31.85 |
32.20 |
Elmer |
23.30 / 31.34 |
28.78 / 31.92 |
32.27 |
ポアソン比 v=0.49¶
線形および2次四面体メッシュ¶
ソルバ |
粗いメッシュ |
細かいメッシュ |
非常に細かいメッシュ |
---|---|---|---|
Calculix |
8.69 / 25.52 |
11.80 / 27.13 |
27.52 |
Code_Aster |
8.69 / 25.52 |
11.80 / 27.13 |
27.52 |
Elmer |
8.73 / 25.38 |
11.79 / 27.16 |
27.56 |
線形および2次六面体メッシュ¶
ソルバ |
粗いメッシュ線形/2次 |
細かいメッシュ線形/2次 |
非常に細かいメッシュ 2次 |
---|---|---|---|
Calculix |
7.44 / 23.60 |
7.64 / 26.03 |
27.35 |
Code_Aster |
7.44 / 23.60 |
7.63 / 26.03 |
27.35 |
Elmer |
7.44 / 23.60 |
7.64 / 26.03 |
27.35 |