デジタルツインを実現するCAEの真価
連載
» 2020年10月16日 10時00分 公開

無償3D CAD「FreeCAD」を使ってみよう(6):見せてもらおうか、FreeCADのFEMワークベンチの実力とやらを! (2/4)

[小林由美,MONOist]

材料を設定する

 次に、材料を設定する。先ほどの「A」のアイコンの横にある、黄色い球のアイコンをクリックする。

個体のための〜 図9 「個体のための〜」とある。確かに流体じゃないし、そうなんだけど、何だか独特だ [クリックで拡大]

 今回の梁の材料は「軟鋼」である。材料はISOの名称になっているため、普段、私たちになじみがあるJISの材料記号からは探せない。標準で登録されているデータのSteelの中で、軟鋼に分類されるはずの「Steel-C15」(JISでいうS15C)を選定する。

「Steel-C15」を選択する 図10 「Steel-C15」を選択する [クリックで拡大]

 確認してみると、ヤング率は210GPa、ポアソン比は0.3、密度は7800kg/m3になっている。

拘束を設定する

 続いて、拘束を設定する。網目の付いた黄色いモデルと赤い錠前マークのアイコンをクリックする(図11)。

「Creates a FEM constraint for a fixed geometric entity」(固定するジオメトリエンティティのFEM拘束を作成) 図11 「Creates a FEM constraint for a fixed geometric entity」(固定するジオメトリエンティティのFEM拘束を作成) [クリックで拡大]

 次に、固定する面を選ぶ。ここでは、YZ面側(LEFT:スケッチの際に座標軸上にあったエッジ側)を選択。[Add]ボタンでパラメーターウィンドウへ追加する(図12)。

[Add]ボタンで固定面を追加 図12 [Add]ボタンで固定面を追加 [クリックで拡大]

 フィーチャーツリーにも面固定が追加されている(図13)。

フィーチャーツリーに「FemConstraintFixec」(FEMの固定拘束)が加わった 図13 フィーチャーツリーに「FemConstraintFixec」(FEMの固定拘束)が加わった [クリックで拡大]

 そして、荷重をかける。図14にあるアイコンをクリックする。

「Creates a FEM constraint for a force acting on a geometric entity」(ジオメトリに力をかけるためのFEM拘束を作成) 図14 「Creates a FEM constraint for a force acting on a geometric entity」(ジオメトリに力をかけるためのFEM拘束を作成) [クリックで拡大]

 ここでは、固定した面とは逆端面の上側のエッジを選択してみる。「TOP」の面が上に向くように(Z軸が上を向くように)モデルの位置を変更してから、エッジを選択する(図15)。

エッジを選択 図15 エッジを選択 [クリックで拡大]

 赤い矢印は荷重のかかる方向を示すが、ここでは上を向いている。矢印の方向を直すには、タスクウィンドウの[方向]ボタンをクリックし、モデルに荷重を加える側の面(Pad:Face6)を選択した後、「逆方向」にチェックを入れる。ここで忘れずに、線荷重を「100.00」と入力しておく(図16)。単位は何も書いていないが、「N」のようである。

力をかける方向を逆に変え、線荷重の欄に「100.00」と入力 図16 力をかける方向を逆に変え、線荷重の欄に「100.00」と入力 [クリックで拡大]
設定完了 図17 設定完了 [クリックで拡大]

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