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 つと比較して無視できます。

平面ひずみ仮定は、次の条件が発生した場合に有効になります。
  • 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,

AND

ここで T は温度です。

応力(Stress) すべての応力成分がゼロでない。ただし、ポアソンの影響により面外応力成分は存在しますが、解析にとって重大な意味はありません。
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、ε は垂直ひずみを表し、γ はせん断ひずみを表します。