【構造解析ミニ講座】荷重の種類

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5.荷重の種類

【集中荷重】

節点に対して力やモーメントを定義できる。

設定が簡単なためよく使われるが、荷重点の計算応力は単に周囲要素の大きさで決まっているだけの近似値(理論応力は無限大)であるので、評価応力からは除外すること。


【分布荷重】

・面積力

板要素や立体要素の表面に垂直に掛かる圧力を定義できる。


・体積力

板要素や立体要素の質量(質量密度×体積)に加速度を掛けて、並進運動時の慣性力や重力の影響を計算できる。更に回転運動時の遠心力についても考慮できる。


【強制変位】

節点の強制変位を定義できる。ガスケットやバネなどの外力が不明で変位量が既知の場合に使用する。


【温度荷重】

節点や要素毎に温度を定義すると、各要素は熱膨張係数と基準温度による熱膨張を反映した変形をする。


【熱荷重】

・内部発熱

物体内部で発生する熱エネルギー源

・熱流束

物体表面から流入(流出)する熱エネルギー密度


<補足説明>

・時間的に変化しない荷重を静荷重、変化する荷重を動荷重と呼ぶ。ただし動荷重でも構造物の応力や温度の応答遅れが無視できるような場合には静荷重と考えてよい。

・輻射(表面温度と輻射率)と熱伝達(雰囲気温度と熱伝達率)は熱境界条件になる。

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