表層五面体要素追加技術の精度確認

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3.精度の確認

先端に曲げモーメントを掛けた片もち梁の根元フィレット部の応力集中を求める問題に本技術を適用した。

メッシュサイズを変更した一連の四面体モデルで先ず応力を計算した後に、夫々に対応する五面体要素追加モデルで計算し、応力集中を考慮した理論値と比較した。
面体要素追加により大幅な精度向上が見られる。
仮に誤差5%を目標とするなら、五面体要素追加モデルは四面体モデルの1/2以下でも良いことになる。
したがって計算時間としては線形静解析で約1/4程度に短縮できることが期待される。

さらに下図はフィレット部の応力分布であるが、四面体自動メッシュ分割モデルの分布はマダラ模様になっているに対し、五面体要素を追加したモデルの応力は非常に滑らかになっており、改善効果が良く分かる。

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