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主応力のプロット(Plotting Principal Stresses)

任意の位置における応力の状態は、直交座標系 XYZ を基準とする垂直応力とせん断応力成分によって定義されます。 一般に、座標系を回転させると、応力成分の値が変化します。 特定の方向の座標系(X'、Y'、Z')では、せん断応力がすべてゼロとなり、応力の状態は 3 つの垂直応力成分によって完全に決まります。 これらの 3 つの垂直応力成分は主応力と呼ばれ、それらに対応する参照軸(X'Y'Z')は主軸と呼ばれます。

図(1)

図(2)

図(1)に示す材料要素の特定の方向で、せん断応力成分が消滅し、応力は図(2)に示すように垂直応力のみになります。

3 つの応力成分は、同時に表示することができます。 節点または要素の中心における主応力は、楕円体によって表されます。 楕円面の 3 つの半径は、3 つの主応力の大きさを表わします。 応力(引張/圧縮)の方向は、矢印で表わされます。 色コードは、von Mises 応力値、スカラー量に基づいています。 主応力のうちの 1 つが 0 である場合、楕円面は平面の楕円になります(下の図 2)。 3 つの主応力が同じ大きさである場合、楕円面は球体になります(下の図 1)。 単純な一軸応力の場合には、楕円面は直線になります。

図(1)

図(2)

引張り状態にある等しい 3 つの主応力。 楕円面は球体になります。

主応力の 1 つが極端に小さい。

節点または要素中心における 3 つの主応力をプロットするには:

  1. Simulation study ツリーで、結果(Results )フォルダーを右クリックして応力図プロット定義(Define Stress Plot)を選択します。

  1. PropertyManager の表示(Display)で次を実行します:

    1. 表示成分 (Component)を VON : von Mises 応力に設定します。

    2. 使用する単位(Units)を選択します。

  2. 詳細設定オプション(Advanced Options)で次を行います:

    1. テンソル プロット表示(Show as tensor plot)を選択します。

    2. 節点(Node values)、または要素(Element values)を選択します。

  1. その他のオプションを設定し、 をクリックします。



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