fledgling-cae-engineer’s diary

駆け出しCAE技術者のノート

[問題6]有限要素の種類

問題

以下の有限要素の種類に関する説明のうち、正しいものはどれか。

 

  • シェル要素は、薄い板状の構造物をモデリングするのに使用され、膜応力を考慮しない。
  • トラス要素は、構造物の質量を局所的に追加するのに使用される。
  • ソリッド要素は、流体解析や伝熱解析にも適用できる。
  • 剛体要素は、構造物にバネのような拘束をモデリングするのに用いられる。

 

考え方

シェル要素:

シェル要素は、薄い板状の構造物をモデリングするために使用される。膜応力と曲げ応力を考慮し、節点ごとに変位と回転を未知量となる。ちなみに、膜応力を考慮しないものは、プレート要素と呼ばれる。

 

トラス要素:

トラス要素は、棒状の構造物をモデリングするために使用される。軸方向のみに荷重が作用し、節点ごとに変位が未知量となる。回転自由度を持たない点ので、はり要素と区別される。

 

ソリッド要素:

ソリッド要素は、3次元の連続体構造物をモデリングするために使用される。節点ごとに変位が未知量となり、3次元の応力を計算する。ソリッド要素は連続体要素とも呼ばれており、流体解析や伝熱解析にも適用できる。

 

剛体要素:

剛体要素は、変形がない剛体挙動をモデリングするために使用される。剛体要素では、質量や慣性の影響を考慮することはできるが、応力やひずみは計算されない。

 

したがって、cが正解。