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穴の開いた平板の応力解析

更新:2017/6/1
OpenFOAM 4.x

ケース

$FOAM_TUTORIALS/stressAnalysis/solidDisplacementFoam/plateHole

概要

円形の穴が開いた平板に荷重をかけた場合の応力解析を行ないます。右上の1/4だけモデル化し、対称条件を使用して全体の変形を見積もります。領域 right に (10000, 0, 0) Pa、領域 up と 領域 hole に (0, 0, 0) Pa を設定します。領域 left と領域 down には対称条件を指定します。Z 軸方向は1メッシュとして2次元問題として計算を行います。

モデル形状 モデル形状

計算後に領域 left 上の値をサンプリングし応力 XX 成分のグラフを作成します。サンプリングの設定はファイル system/singleGraph で以下の様に指定します。

singleGraph
{
    start   (0 0.5 0.25);
    end     (0   2 0.25);
    fields  (sigmaxx);

    #includeEtc "caseDicts/postProcessing/graphs/sampleDict.cfg"

    setConfig
    {
        axis    y;
    }

    // Must be last entry
    #includeEtc "caseDicts/postProcessing/graphs/graph.cfg"
}		

メッシュは以下の通りで、メッシュ数は1000です。

メッシュ メッシュ

計算結果は以下の通りです。

変位(D、250万倍に拡大して形状に反映) 変位(D、250万倍に拡大して形状に反映)
ミーゼス応力(sigmaEq) ミーゼス応力(sigmaEq)
領域 left 上の位置と応力 XX 成分の関係(sigmaxx) 領域 left 上の Y 座標と応力 XX 成分の関係(sigmaxx)

実行コマンド

cp -r $FOAM_TUTORIALS/stressAnalysis/solidDisplacementFoam/plateHole plateHole
cd plateHole

blockMesh
solidDisplacementFoam

postProcess -func "components(sigma)"
postProcess -func singleGraph

paraFoam

gnuplot
gnuplot>plot "postProcessing/singleGraph/100/line_sigmaxx.xy"

計算時間

0.2秒 ※シングル、Inter(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz 3.40GHz

参照