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拡張された構造体に対する SPC の適用

ここでも問題となるのはユーザーによる SPC が適用されるのは元の1次元、2次元要素の節点であるということです。拡張された節点は異なる番号を持ち、元の節点との接続を設定する必要があるのです。ここでも再び多点拘束による設定が行なわれます。この多点拘束はサブルーチン「gen3dboun.f」で生成されます。

ノットの場合、剛体を記述する並進節点は元の節点番号で記述されます。従って並進 SPC は自動的に考慮されます。回転 SPC が適用されている場合には、それをノットの回転節点に変換する必要があります。例えば元の節点の自由度4(X 軸周りの回転)は回転節点の自由度1へ変換されます。

並進 SPC が適用されている節点でノットが生成されない場合、拡張された要素で新たに生成された節点とその節点の接続方法は要素タイプに依存することになります。1次元要素では式382と図138に従って MPC が生成されます。2次元シェル要素では MPC は式383と図139に対応します。最後に2次元平面要素・軸対称要素では MPC は式384と図140に対応します。

ノットの定義されていない節点での回転 SPC の適用は回転軸周りに対する平均回転 MPC の生成によって行なわれます(セクション8.7.1を参照)。回転軸はグローバル座標方向、またはローカル座標方向に沿った方向にできます。並進 SPC とは対照的に、ローカル座標系での回転 SPC は MPC に変換されません。正確にはローカル回転軸は平均回転軸にとって代わられます。

熱伝達計算での温度自由度の場合にはノットが定義されていないビーム、シェルの節点に MPC を生成するだけでは不十分です。MPC では端節点(ビームの場合)または上下側節点(シェルの場合)の平均だけしか指定されないのです。現実には断面を横断する任意の双線形関数(ビームの場合)または線形関数(シェルの場合)となります。CalculiX ではこの勾配を指定することができないので、定数関数が定義されます。これは温度 SPC を節点2、3、4(ビームの場合。式382)と節点2(シェルの場合。式383)に割り当てることで行なわれます。


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guido dhondt 2016-03-08