ソリッド四面体1次要素は、デンジャラス!?：設計者CAEを始める前にシッカリ学ぶ有限要素法（5）（3/3 ページ）

ソリッド四面体要素を使うときの、大事な約束がある。それを守らないと、危ない結果が待っている!?

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　三大有限要素のほかに剛体要素と質量要素を紹介しましたが、これだけでも相当なことができます。

　例えば、支持脚の上に重いモータが乗っかっているような場合、剛体要素と質量要素を使ってモデルをカンタンに表現することが可能です。ただし、支持脚やモータの応力を見ることはできません。よって解析で注目するポイントでは使えませんが、ブツの存在をモデルに盛り込むことが可能です。

　モータの重心位置に節点を作り、そこにモータの重さを持つ質量要素を定義します。支持脚がボルト止めされている部分と質量要素を定義した節点、つまりモータの重心点を剛体要素でつなぎます（図5）。

図5　剛体要素と質量要素でモータと支持脚を表現してみる

　三大要素を説明したついでに、これまでの経験上、解析モデルの作成によく利用した要素を説明してみました。解析に慣れてきたら、ぜひ使ってみてください。

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　今回は解析モデルにソリッド要素を使う場合に、絶対にしてはいけないことと三大有限要素以外の要素について解説しました。

　次回は最適な有限要素の条件と要素サイズについて解説したいと思います。要素サイズは解析の精度を決定する極めて重要な要因ですので、しっかり学んでいきましょう。

Profile

栗崎彰（くりさきあきら）

1958年生まれ。キャドラボ取締役。1983年より24年間、構造解析に従事。I-DEASの開発元である旧 SDRC 日本支社、CATIAの開発元であるダッソー・システムズを経て現在に至る。多くの企業で3次元CADによる設計プロセス改革コンサルティングや、設計者解析の導入支援を行う。特に設計者のための講座「解析工房」が人気。解析における最適なメッシュ・サイズを決定するための「OK法」を共同研究で模索中。