COQUE_3DとPOU_D_T_GD

クレーンのブームのような構造物をモデル化する時、SHELL要素を使います。

その際、要素数を少なくするため、詳細な検討が不要な部分はBEAM要素を使って表現します。

大きく撓むブームのモデルについてSHELL要素とBEAM要素を接続する場合、次の３つの方法があります。

Case１はDKT要素とPOU要素で節点を共有することで接続します。

Case２は、POU要素との接続部はDKT要素を、その他の部分の部分はCOQUE_3Dでモデル化します。

Case３は、LIAISON_ELEMを使って、COQUE_3DとPOUをつなぎます。

LIAISON＿ELEMを使う時は、連結点を含むエッジ部分をCOQUE_3D要素としてモデル化します。

3種類の方法について試した結果、次のようになりました。

	線形解析	線形座屈解析	非線形解析
Case1	可	可	可
Case2	可	可	可
Case3	可	可	条件付きで可

大きな変形の場合、特に回転する場合、LIAISON_ELEMは収束しませんでした。

ところで、POU_D_T_GDを含むモデルについて、STAT_NON_LINEの座屈判定機能CRIT_STABを使おうとすると

Post-traitement: calcul d'un mode de flambement
    !--------------------------------------------------------------!
    !   <EXCEPTION> <ALGELINE4_41>                                 !
    !                                                              !
    !  Au moins une des matrices est non symétrique.               !
    !  Dans ce cas, le calcul de flambement ne peut pas être mené. !
    !--------------------------------------------------------------!

となってしまいました。

クレーンブームのような薄板構造物で、座屈判定CRIT_STABを含む解析を行うのなら、作用力の置き換えなどの方法でPOU_D_T_GDのようなBEAM要素を使用せず、積分方法にPETITを選ぶことになります。

４つの方法について、BEAM要素とSHELL要素の結合部で変位を比較したものが下図です。

直接BEAM要素とSHELL要素を結合すると、変位が小さくなってしまうようです。LIAISON＿ELEMと荷重の置き換えを行う方法は同じような結果となりました。