bar2要素とbar3要素のオフセット

Edit Bar2 and Bar3 Offsetツールを使用して、手動でオフセットを設定するか、プレート上でビームを調整します。

それぞれのソルバープロファイルは、ビームのオフセットを異なる方法で管理しており、オフセットを定義する上で、多かれ少なかれ柔軟性を提供します。ビームは以下によって定義されます：
  • 要素トポロジー（2または3節点）
  • 要素座標系を定義するための方向付け方法
  • 断面プロパティを有する断面
    • 重心（または中立軸）とせん断中心によって定義されます。
    • 原点を有するローカル2D座標系（YZ平面）内で定義されます。
    • 要素の節点と一致する参照点
  • オプションのオフセット
    • デフォルトの参照点を一定量シフトします。
以下のように、オフセットを定義し、格納する方法には、ソルバー間で違いがあります：
  • 要素レベルでオフセットがサポートされるソルバーがある一方で、断面のプロパティレベルでオフセットが定義される（複数の要素に割り当てられる）ソルバーもあります。
  • ビームの各端に異なるオフセットを定義できるソルバーがある一方で、一定のオフセットに限定するソルバーもあります。
  • オフセット成分は、さまざまな座標系で定義できます。
  • デフォルトの参照点と符号規則は、ソルバーに応じて変化することがあります。

ただし、ソルバーによるオフセットのリアライズ方法に上記のように違いがあっても、コンテキストオプションにはほとんど違いがなく、表面的な複雑さはありません。

ソルバー固有の実装については、コンテキストワークフローの説明後に詳述します。


図 1. OptiStructのビームの方向付けとオフセット
  1. 1DリボンからEdit Beam > Offsetツールをクリックします。


    図 2.
  2. オフセットするモデル内の要素を選択します。
  3. オプション: ガイドバーでをクリックしてオフセットオプションを指定します。
  4. マクロダイアログのオプションを使用してオフセット方法を選択します。
    オプション 説明
    プレートでのオフセット(Offset on Plates) ビーム要素を自動的にオフセットします。

    要素は、単一要素のエッジに結合することも、プレートのT接合での2つの要素間で共有することもできます。シェルに合わせるツールは、オフセット計算の際に、シェルの板厚とオフセットを考慮します。鋭角またはT接合の場合、4つの異なる象限にビームを配置できます。

    オフセットを実行する際、法線方向と横方向の両方で調整を行うかどうかを選択できます。法線オフセットはPlane 1内の要素軸に沿っていることを意味し、横方向オフセットはPlane 2内の要素軸に沿っていることを意味します。フリーエッジまたはT接合の場合、ビームはその境界ボックスがエッジと一致するように調整されます。

    向きの場合と同様、オプションにより調整の際に考慮されるシェルが決定されます。これらのオプションは、隣接するプレート間の板厚の差異も処理します。板厚方向の処理オプションがAveragedに設定されていない場合、最小（resp.最大）板厚のシェルが参照用として使用され、このシェル要素に対して調整が行われます。

    1. をクリックします。
    2. ドロップダウンメニューで調整方向を選択します。これは、法線と横方向、法線、横方向のいずれかにすることができます。
    3. 以下から適切なものを選択します。
      • 正方向基準の調整
      • 負方向基準の正方向調整
      • 正方向基準の負方向調整
      • 負方向基準の調整
    Match Grid with Centroid/Origin をクリックすると、ビームの中心がグリッドと一致するようにオフセットが適用されます。

    をクリックすると、ビーム断面の原点がビームと一致するようにオフセットが適用されます。

    これは、シェルやソリッドの断面で、参照点を確保する必要がある場合に有効です。
    参照要素（Reference Element） をクリックしてから参照要素を選択します。移動先にも同じ要素のオフセットが適用されます。
    YZマニピュレータ(Elemental YZ Manipulator) 要素（YZ）マニピュレータを、要素座標系で増分オフセットマニピュレータとして使用します。

    要素（YZ）マニピュレータは、ビーム要素の選択全体において機能します。Y軸またはZ軸に沿った操作ごとに、現在のオフセット値には関係なく、選択した各要素に指定の量が付加されます。このツールは、選択したすべての要素に同じオフセット値を割り当てるものではありません。選択した要素は、同じ増分で更新されます。

    1. をクリックします。
    2. YとZ のマニピュレータを使って、手動でオフセットを調整します。
    3. Escを押すと、オフセットコンテキストに戻ります。
    座標系成分によるオフセット(Offset Components) 座標系成分によるオフセットで微調整します。

    オフセットは、変位座標系と要素座標系の両方で使用可能なソルバーに合わせて微調整できます。一般にこれは、大きな要素選択を更新する必要があるときに行われます。

    1. をクリックします。
    2. 適切なX、Y、およびZのオフセット値を入力し、Enterを押します。
    Match with Shear Center をクリックすると、ビームのせん断中心がグリッドと一致するようにオフセットが適用されます。
ヒント: モデリングウィンドウの左上の凡例を使用して、現在の向きから定義される要素座標系の軸をプロットします。
制約事項: OptiStructプロファイルとNastranプロファイルに対してのみ：

オフセット成分は、要素レベルで格納されます。このため、関連付けられたプロパティを考慮することなく、複数の要素を一括更新できます。オフセット成分は、OFFT文字列パラメータに基づいて解決されます。

前述のオフセットツールのほとんどでは、要素座標系でオフセット値（End AとEnd B）が自動的に適用されます。したがって、これらのツールの使用時は、OFFTが自動的に更新されます（向きを表す先頭文字は変更されません）。

オフセット成分の手法を使用してオフセット値を直接設定する場合は、選択した座標系オプション（BasicまたはGlobal）が適用されます。



図 3.

これらのソルバーでは、オフセットなしのデフォルト位置はせん断中心です。したがって、Match with Shear Centerオプションを使用した場合、オフセットは（0,0,0）に設定されます。

Match with Centroidオプションを使用した場合は、ビーム断面のせん断中心からのビーム断面の重心の距離成分と等しいオフセットが、要素座標系で適用されます。これは一般的に、ビームメッシュがその形状の幾何学的中心に配置される場合に使用されます。

要素がCBARである場合は、Match with Shear CenterとMatch with Centroidのどちらのオプションでも、オフセットは（0,0,0）となります。

制約事項: ANSYSプロファイルに対してのみ：

elementセレクターでは、カードとしてBEAMを使用したSECTIONエンティティを有する要素のみがフィルタリングされます。他の要素はサポートされません。

ANSYSインターフェース内のオフセットは、SECTIONエンティティのレベルで格納されます。数個の要素のオフセットを更新する際、このツールは、参照された断面エンティティが他の選択されていない要素で使用されているかどうかをチェックして、次のルールを適用します：
  • 断面エンティティが他の要素で使用されていない場合は、同じエンティティが更新されます。
  • 断面エンティティに他の外部参照がある場合は、更新後のオフセット値を使用してクローンが作成されます。

断面エンティティ内のオフセットは、要素座標系の平面内（Y/Z）のみで認識されます。このコンテキストでは、座標系のオプションやX軸に沿ったオフセット（ビームの短縮）を適用する方法は表示されません。

オフセット値の符合規則は、Nastran/OptiStructとは逆です：
  • ある方向に沿った正のオフセットは、形状を下方向に移動させます。
  • 視覚的な一貫性を保つため、逆の値を適用する増分オフセットに同じマニピュレータが表示されます。
  • 直接オフセット成分を入力する際に、追加のロジックは実行されません。結果は、断面エンティティ内の属性を更新する場合と同じです。
オフセットをMatch Centroid、Match Shear Center、またはMatch Originに設定すると、数値の代わりに直接文字列キーが断面エンティティで使用されます。
  • 増分オフセットの適用： まず文字列ベースのオフセットを等価の数値に変換し、その結果得られるオフセットをユーザー値として設定します。
  • 参照要素の使用。