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FEMでこんなことが可視化できる

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FEMを高価なソフトを購入しなくともExcelで勉強できる本を紹介します。「ExcelVBAによる実用有限要素法入門著者:白井 豊 発行所:ゆたか創造舎)です。 FEMがどんなことをやろうとしているかが完全ではないですが、理解することできました。 下の方に事例の動画を載せました。

資料参照 → 有限要素法 その3

Excelでいろいろな実例を見ることができます。

p.2 弾性体を一箇所あるいは二箇所摘まんで引っ張った際の応力の分布図です。これもExcelのマクロで計算可能です。

p.3 よく角にRをつける(丸みをつける)と応力集中がなくなり、亀裂等が生じ難くなるという話を聞きますが、実際にそうなのかをFEMで解析した結果です。右下のRをつけた方が応力集中が緩和されることが可視化できています。

p.4 モーメントが発生する系についてもFEMでシミュレーション可能です。

p.5 穴の周りにも応力が集中する実例です。

p.6 危険個所の推定です。 崖崩れなどにも応用できそうです。

p.7 Kマトリックスです。昨日の復習です。

p.8 メッシュの個数は同じですが、節点の配置を変えると行列のマス目の数が異なる事例です。この数が少ない程、コンピュータのメモリーを減らすことができ演算スピードが速くなります。バンドマトリックスと言って。対角線上に並べた右図の方がマス目が少なくなります。

p.9 右図のように構造体の形がいびつになるとマトリックスも乱れてきます。

p.10 FEMの流れをまとめました。

今回3回のシリーズでFEMの流れを説明しました。 私は、何をやるにしても原理は知っておきたいと思っています。深いところまで知らなくても良いと思っています。興味のある方は、さらに勉強してみてください。

FEMのソフトでの解析例です → https://www.youtube.com/watch?v=Whr6bu2n1iY

ビルの倒壊 → https://www.youtube.com/watch?v=MSlIFXw3EGg

岸壁の液状化シミュレーションです → https://www.youtube.com/watch?v=IB-rSUKwgYs

地震です → https://www.youtube.com/watch?v=m_7ntHGFcac

津波が伝わっていくシミュレーション → https://www.youtube.com/watch?v=NvQv-31xDzs

肩関節のFEM解析 → https://www.youtube.com/watch?v=ySYlZ1tNqZ0

歯磨きのシミュレーション → https://www.youtube.com/watch?v=8jCDT0mZuaM

落下する物体の衝突 → https://www.youtube.com/watch?v=GpqYbgHAcUE

 

 

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