FreeCAD チュートリアル複数材料での接触の計算（2/2）

更新：2024/4/19

FreeCAD 0.21

計算実行

ソルバー設定「SolverCcxTools」をダブルクリックすると解析実行ダイアログが表示されます。

解析の種類として「Static」が選択されていることを確認します。

「Write .inp file」をクリックして入力用ファイルを書き出した後、「Run CalculiX」をクリックすると計算が開始します。計算が正常終了するとダイアログ下部のテキストエリアに「CalculiX done without error!」、「Loading result sets...」と表示されるのでCloseをクリックして解析実行ダイアログを閉じます。

メモ：計算エラー

「*ERROR: too many cutbacks」というエラーメッセージで計算が終了する場合、計算が発散しています。原因としては、接触条件で「Friction coefficient」にゼロ以外の値が設定されている、メッシュで2次要素を使用しているなどが考えられます。

チュートリアルとは異なる形状での接触解析で同様のエラーが起きる場合は計算前に「Iteration Control Parameter Time Use」を「true」にしたうえで「Iteration Control Parameter Cutb」「Iteration Control Parameter Iter」を調整することで改善する可能性があります。パラメーターのそれぞれの意味に関してはCalculiXのドキュメントの「*CONTROLS 」の項目を参照してください。

計算が終わるとモデル・ツリーには解析結果として「CCX_Results」、「Pipeline_CCX_Results」、「ccx_dat_file」が追加されます。

次に解析結果の確認を行います。

結果の表示

今回のチュートリアルではパイプラインベースでの可視化を行います。まずモデル・ツリーで元形状（Compound）や解析用メッシュ（FEMMeshNetgen）を選択してスペースキーを押して非表示にし、Pipeline_CCX_Results だけが表示された状態にします。

変形を形状に反映

モデル・ツリー上でPipeline_CCX_Resultsを選択し、変形を形状に反映を実行します。表示されたダイアログで「Max warp」を「200」に設定してから、「Warp factor」を「100」に設定し、さらにダイアログ下部の「Result display options」で「Field」として「von Mises Stress」を選択し、OKをクリックしてダイアログを閉じます。

モデル・ツリー上でPipeline_CCX_Resultsを選択してスペースキーを押して非表示にして、WarpVectorだけが表示された状態にします。

以上で変形量を100倍にした形状でミーゼス応力を確認できるようになりました。

断面でのミーゼス応力を確認

モデル・ツリー上でWarpVectorを選択し、クリップ面の作成を実行します。表示されたダイアログの上部のCreateコンボボックスで「Plane（平面）」を選択してクリップ平面を作成し、平面の法線方向を「0.00, 1.00, 0.00」に設定して、「Cut Cells」をチェックしてからOKをクリックしてダイアログを閉じます。

モデル・ツリー上でWarpVectorとPlaneを選択してスペースキーを押して非表示にして、クリップ結果だけが表示されるようにします。

モデル・ツリー上でClipをクリックして再度、クリップ面設定用ダイアログを開き、ダイアログ下部の「Result display options」で「Field」として「von Mises Stress」を選択すると3Dビュー上でミーゼス応力の分布が表示されます。OKをクリックしてダイアログを閉じます。