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FEM_BLOCK:幾何学非線形を考慮した静解析

幾何学非線形を考慮した静解析ソルバーの開発を行っています。
何とか形になってきましたが結果の精度はどうでしょうか?

femblock_ver205_a.jpg

片持ち梁の自由端にモーメントをかけるというロールアップ問題です。
要素は6面体です。
そのままではモーメントがかけられないので自由端面を剛体拘束して
参照点とした面の中心にモーメントをかけます。

モーメントと梁の曲がる角度は理論解があるので
今回は90度曲がるモーメントを加えました。

得られた角度は90.4度で中々の精度です。


応力の精度はどうでしょうか?
上の図はMises応力のコンター図です。
剛体拘束の影響なのか自由端付近で赤く異常に応力が高い場所があります。
それ以外は上下面でほぼ一様な応力となって適切な結果と思われます。
値は合っているか良く分からないのでCalculixと比較してみました。

calculix_beamrb_T_ang90.jpg
角度は90度くらいで良さそうです。さすが。

calculix_beamrb_T_ang90_mises.jpg
上面は2.4E+4くらい。

calculix_beamrb_T_ang90_mises2.jpg
下面は1.8~1.9E+4くらい。

FEM_BLOCKのほうはコンターの色の変化がはっきりしていないので
比較しづらいですが(コンター表示を改善する必要がありますね)
多分、上下面とも下面は1.8~1.9E+4くらいかと思われます。
(単位系が異なっているので10^6倍異なっています。)

応力の精度は微妙。
理論的にはどういう応力分布になるのかもう少し調べる必要があります。

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