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FreeCAD チュートリアル 熱応力の計算(3/3)

更新:2021/4/5
FreeCAD 0.19

結果の表示

モデル・ツリー上で「CCX_Results」を選択して、結果表示fem-resultを選択すると結果表示用ダイアログが表示されます。

まず変形の大きさを確認します。タスク・タブで「Displacement Magnitude」を選択すると変形の大きさがメッシュ上に色で表示されます。変形が大きい場所は赤く、小さい場所は緑色で表示されます。

また変形量の最小値、平均値、最大値がそれぞれタスク・タブに表示されます。今回の解析では最小値がゼロ、最大値が 0.16 mm となることがわかります。

「Displacement Magnitude」を選択
「Displacement Magnitude」を選択
変形を色で表現
変形を色で表現

次に実際の変形の仕方を確認します。タスク・タブで「Show」にチェックを入れ、「Factor」に100を設定します。これで実際の100倍の大きさで変形が形状に反映されます。

「Factor」を100に設定
「Factor」を100に設定
変形を形状に反映
変形を形状に反映

さらに応力を確認します。「von Mises Stress」を選択するとミーゼス応力(相当応力)がメッシュ上に色で表示されます。

またミーゼス応力の最小値、平均値、最大値がそれぞれタスク・タブに表示されます。今回の解析では最小値が 83.41 kPa、最大値が 1081.57 MPa となることがわかります。

「von Mises Stress」を選択
「von Mises Stress」を選択
ミーゼス応力を色で表現
ミーゼス応力を色で表現

最後に温度を確認します。まず「Temperature」を選択します。タスク・タブに表示される値から今回の解析では最小値が 446.11 K、最大値が 473.15 K となることがわかります。

「Temperature」を選択
「Temperature」を選択

この時点では3Dビューの表示には絶対温度そのものがプロットされているため、ほぼ一色で塗りつぶされて温度分布がわかりません。そこでユーザー定義式を使用して最低温度からの差をプロットすることにします。

タスク・タブ下部のテキストエリアに「T-446.11」と入力して、Calculate and plotを押すと、絶対温度から最低温度(446.11 K)を引いた値が3Dビューの表示としてプロットされます。表示を見ると温度固定した端面から外部への熱伝達を設定した端面に近づくに従って温度が下がる様子が確認できます。

「T-446.11」をプロット
「T-446.11」をプロット
「T-446.11」による3Dビュー表示
「T-446.11」による3Dビュー表示

ユーザー定義式で使える変数はタスク・タブ下部にあるヒントで確認でき、以下の通りです。

ユーザー定義式のヒント
ユーザー定義式のヒント
パラメーター
変位x, y, z
応力sxx, syy, szz, sxy, sxz, syz
ひずみexx, eyy, ezz, exy, exz, eyz
ミーゼス応力vM
主応力P1, P2, P3
相当塑性ひずみPeeq
主応力ベクトル(最小)s1x, s1y, s1z
主応力ベクトル(中間)s2x, s2y, s2z
主応力ベクトル(最大)s3x, s3y, s3z
温度T
ネットワーク圧力NP
質量流量MF
鉄筋比rx, ry rz
モール・クーロンmc

解析の保存と読み込み

通常と同様にFreeCADドキュメントをファイル保存すると解析内容は全てファイルに保存されます。一方、解析結果を保存したファイルを読み込む場合は読み込み後にモデル・ツリーで解析を右クリックし、アクティブ化することで結果を表示することが可能です。

解析のアクティブ化
解析のアクティブ化
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