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平面ひずみ(Plane Strain)

2D 簡略化オプションは、平面ひずみ仮定を使用して問題をモデル化します。 方向のうち1つの変位は他の2つ比較して無視できます。 平面ひずみの状態は、次のとき正しくなります:

  • 寸法の1つが他の2つに比べて非常に大きい場合
  • 面内力が最大寸法によって変化しない場合
  • 断面に作用する垂直な力が無視できる

図は、一様荷重下の薄いソリッドを示します。 Y の寸法は、 X と Z 寸法に対して非常に大きくなります。 問題をモデル化するために、XZ 平面に平行する断面平面を作り、厚さを指定して、荷重と拘束をエッジに適用します。

断面平面を使って複数の2Dボディを作り、それらの間の接触条件を定義することができます。

次の簡略化はシミュレーション結果のために有効です。

変位、荷重、温度
変位と温度は、厚さにより変化しません。 薄いソリッドでは:

ここで u は変位ベクトルです。 また、 uy = 0,

ここで P は荷重ベクトルです。 また、 Py = 0,

ここで T は温度です。

応力(Stress)
すべての応力成分は、ゼロ以外です。 しかし、ポアソン比に基づく面外応力は存在し、解析における重大な影響はありません。
ひずみ(Strain)
面外応力成分は、ゼロです。 面内力だけが存在します。 薄いソリッドでは:

ここで、 は垂直ひずみを表し、 はせん断ひずみを表します。



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