十分な拘束と安定したコンディション

Autodesk Inventor 構造解析では、自然落下や剛体運動が起こらないという点で、モデルが十分に拘束されていることとみなします。いくつかの例外はあります。たとえば、荷重の均衡が取れていて、応力に対して有効な静的解析結果が得られる場合などです。注: 拘束が使用されないまたは部分的な拘束のみが使用される固定値解析では、周波数がゼロまたはゼロに近い(数値ノイズ)剛体モードが計算されます。

非拘束のすべての単一ボディ、またはボディがすべて結合されているアセンブリには、3 つの変換剛体モードと 3 つの回転剛体モードがあります。注: 多数の切断されたボディやサブアセンブリが可能なアセンブリで、接続された各ボディのセットは 6 つの剛体モードを保有することができます。したがって、アセンブリの合計剛体モードは 6 つよりもはるかに多くなります。

(アセンブリの)さまざまな拘束や接触タイプを組み合わせることによって、各ボディの 6 つの剛体モードを削除することができます。そうしない場合は、有効な静的解析結果を取得するには特別な注意が必要で、モーションが拘束されていない方向では発生できないように、荷重の均衡を取る必要があります。

ローラーのボックスの例を図に示します。ボックスには 3 つの剛体モードがあり、ローラーは鉛直力の均衡を保っているため、有効な応力場を形成しています。しかし、水平力の均衡はないため、ボックスに水平方向のモーションが発生しています。そのため、静的解析を使用して有効な変形および応力場を取得することができません。

拘束された境界で反力をチェックし、適用された荷重の均衡が適切に取られていることを確認します。反力が適切でない場合は、不平衡負荷、接触の欠落、不正な接触タイプ、または接触領域のメッシュが粗すぎないか確認します。

図に示すように、上部パーツが下部パーツに接着している 2 つのパーツによるアセンブリを考慮します。黄色の荷重記号で示すように、各パーツには等しい力と相反する力が適用されていて、パーツは赤い接触面で接着されています。赤い矢印で示されているように、上下の面には摩擦なし拘束があり、偶力で作成されたネット モーメントを無力化します。これらの拘束では変換 1 つと回転 2 つの 3 つの剛体モードのみを削除します。その他の 3 つの剛体モードは残されます。ただし、パーツが接着されたままである限り、外部荷重および反力は静的に均衡が取られているため、有効な変形と応力を取得することができます。たとえば、結合接触タイプを接触またはスライドに変更すると、水平力の平衡が失われるため、有効な静的解析結果を獲得できなくなります。注: 3 つの剛体モードの組み合わせによって増加する可能性があるため、変位フィールドは一意ではありません。

アセンブリ モーションでは、ダイナミック シミュレーションから荷重を取得できます。ジョイントの慣性および反力は、どの瞬間においても静的応力解析が十分に拘束されるようにします。