圧力の適用

1Dまたは2D要素、あるいは、ソリッド要素のフェイスに荷重を適用し、圧力荷重を作成します。

多くのソルバーでは、圧力荷重は面積あたりの荷重として考慮されるため、与えた荷重量に適用された要素の面積を掛け、関連する節点に集中荷重として与えます。

圧力はload config 4で、終端にPの文字のついたベクトルとして表示されます。

ここでは、要素を選択して圧力の適用領域を指定することができます。また、圧力の向き、荷重量、更に表示される矢印のサイズを選択することができます。ソリッド要素のフェイス、またはプレート要素のエッジに圧力を適用することも可能です。

プレート要素の場合、圧力は要素法線の正の方向に沿って適用されます。正しい向きを把握するには、Normalsツールを使用してください。プレート要素のフェイスに圧力を適用する場合、nodes on faceオプションは必要ありません。プレート要素のエッジに圧力を適用する場合、圧力を適用するプレート要素内の3エッジまたは4エッジを指定するのにnodes on edgeオプションが必要になります。ソリッド要素の場合、圧力を適用するフェイスを指定するのにnodes on faceオプションが必要になります。

注: Radioss、Abaqus、LS-DYNAのプロファイルでは、ツールに入った時点で荷重エンティティが作成されます。エンティティエディターを使用してプロパティを変更します。他のすべてのソルバープロファイルでは、データを設定してからCreateをクリックするまで、荷重エンティティは作成されません。

解析リボンの荷重ツールグループから、Pressuresツールをクリックします。

図 1.
Load Typeメニューから、作成するキーワードを選択します。
選択可能なタイプは、現在設定されているソルバーインターフェースによって決まります。
該当する場合は、エンティティタイプを ElementsまたはSetsに設定します。
圧力を適用する要素（1D、2D、3D）を選択します。
圧力の大きさと方向を指定します。

Constant Components

X、Y、Z成分内に入力し、荷重の方向と大きさを指定します。

Constant Vector

magnitude欄に数値を入力し、方向ツールを使ってベクトルを指定します。このベクトルに沿って荷重が作用します。

Curve Components

X、Y、Z成分値を入力して方向と大きさを指定します。例えば、(2,2,2)は(1,1,1)の2倍の大きさとなります。次に、既存のカーブを選択します。最後に、多くの異なるケースについて同じカーブを使用するためカーブのxスケール係数を指定しますが、現在の荷重の要件に見合うよう、強度と時間のスケールを変更します。

Curve Vector

時間依存の荷重を扱う場合、この方法を使用して、最初にカーブの大きさ（yscale）を指定します。続いて、既存のカーブを選択し、必要であれば方向ツールを使って方向を指定します。最後に、多くの異なるケースについて同じカーブを使用するためカーブのxスケール係数を指定しますが、現在のモーメントの要件に見合うよう、強度と時間のスケールを変更します。

Equation

荷重のための式を指定します。方向ツールを使用して方向を指定し、ベクトルが対応する座標系を選択することも可能です。

Field Loads

既存の荷重から荷重を内挿および外挿します。続いて、荷重を追加したい要素、および追加の荷重のベースとしたい既存荷重を選択します。

作成時、HyperMeshは、選択された節点の全てに荷重を作成するため、与えられた境界荷重とGreen関数を使用します。値の滑らかな移行を実現するため、境界ポイントにおける勾配は0に強制されます。これによって、外挿された荷重は入力荷重より低く保たれます。このため、ピークを適正な値内に捉えられるよう、入力値として、代表値を使用することが推奨されます。
注: このバージョンは、荷重の大きさが決定される方法、および選択された既存荷重の境界の外側にある節点に提供されるという点の両方で､linear interpolationとは異なります。

Linear Interpolation

保存されたファイルまたは既存の荷重から圧力を補間します。
注: シェル要素にのみ有効です。

入力ファイルの各行は、ｘ、ｙおよびz各成分に続けて、それぞれの成分の荷重が記されます。データは、スペースかタブで区切ることができます。

荷重を追加したい節点を選択し、それらの節点を囲む３つ以上の既存荷重をピックします。補間を行う際、線形関数を使い、選択した荷重の大きさに基づいた大きさで、選択された節点に追加の荷重を作成します。

図 2.

search radius欄は、荷重が補間される節点または中心からこの値以内の荷重を探し出すための検索距離を指定します。その距離内にある最も近い３つの荷重を使い、線形補間によって、節点または中心位置に荷重が作成されます。線形補間は、三角形分割法を使用します。したがって、その距離内に３つ未満の荷重しか見つからない場合は、補間は行われません。ファイルから初期荷重を読み込む際、検索半径が小さ過ぎるために線形補間が不可能である場合、元の荷重が最も近い節点または中心に適用されます。

fill gapを選択し、search radiusに関係なく、選択されたすべての要素中心または節点に荷重を作成します。
コントローラーで作業する場合は、 Createをクリックします。

Equationの指定によって、集中荷重、モーメント、荷重、温度、流束などを、適用するエンティティの座標値によって変化する荷重量を定義できます。このような荷重の例としては、適用点からの距離によって変化する温度の適用や内部の流体の高さによって変わるコンテナの壁にかかる圧力などが考えられます。

関数はmagnitude= f(x,y,z)の形式で指定します。変数は、x、y、z（すべて小文字）のみが使用可能で、荷重の適用されるエンティティの座標値を表します。点荷重（集中荷重、モーメントまたは温度）の場合、ポイントの座標値が使用されます。要素荷重（圧力または流束）の場合は、要素中心の座標地が使用されます。円筒または球座標系が使用される事象の場合、x、y、zが使用され、それぞれに対応する方向を参照します。一般的な数学演算子と関数が使用可能ですが、外部データが必要となる関数は適用できません。

注: 式の書式にエラーがある場合、警告のメッセージは表示されませんが、荷重は、荷重量ゼロで作成されます。