こんにちは。
カマキリ@t_kun_kamakiriです。

今、計算力学技術者の固体力学２級・・・・みたいな問題アプリを作っています。

「計算力学って何？」って方はこちらのマガジンをはじめからもらえれば
_( _ _ )_

実際に静解析をして問題を作成

固体力学2級はCAE解析の問題も多く含まれます。
ですので、固体力学2級アプリでは、実際に自分で解析をして、それをそのまま問題として採用しています。

こちらの問題はPrePoMaxで解析した結果を使って問題を作成しました。
PrePoMaxは自宅のPCでCAEが解析できる無償のソフトです。

これを見て、固体力学2級の問題アプリに興味を持った方や、自宅でCAE解析をすることに興味を持った方もいるでしょう

PrePoMaxで2次元の応力集中のCAE解析

PrePoMaxを使った解析の設定を簡単に説明しておきます。
PrePoMaxは以下のサイトからダウンロードします。

モデル作成はFreeCADなどで作成します。

単位系を選択肢、2次元の平面応力モデルを選択。

メッシュサイズを決めます。

メッシュ作成。

材料特性を設定。

材料をモデルに割り当てます。

※「Shell Sectoin」だと計算実行時にエラーになってしまいました。シェルなのに・・・・

静解析を選択。

境界条件を設定します。

境界条件の設定をまとめると以下となります。

そして解析実行。
結果を確認します。

フルモデルだと平均応力σ=1000/1*(100-20) = 12.5MPa
a/b = 0.2より応力集中係数α=2.5

これより最大応力はσmax = 31.25MPaなので、CAE解析はおおよそ理論値と一致していることがわかります。

モデルの作成など詳細を知りたい方、有限要素法の学習、計算力学に対する相談などは以下のココナラよりご相談ください。

ココナラでの相談も開始

有限要素法をPythonで実際にプログラムして勉強するサービスをはじめました。
●有限要素法を用いた構造解析 有限要素法の式を確認し、Pythonのコードを書きながら有限要素法を学ぶことができます。
・2次元1次要素
・2次元2次要素
・3次元1次要素
・3次元2次要素
などをプログラムを書きながら学ぶことができます。

計算力学技術者資格の内容の疑問、CAE関係の解説書で理解できない点などのご相談にも乗ります。

アプリのダウンロード先

気になった方はまずはLINE登録からよろしくお願いいたします。

とりあえずどんな感じか見たい人は、次のLINE公式から友達追加すると今作っている問題集アプリの1部を閲覧できるので見てみてください。

計算力学技術者資格以外にも複数アプリを作っております。

2024年2月にリリースして、はじめて購入者様から評価いただきました。

ひとまずご満足いただけたようです。
良い評価をご丁寧に書き込んでいただけたのはうれしいですね。ただ、なんで5☆ではないのか知りたいです（笑）

リリース直後なので改善は続けていきます。

まとめ

PrePoMaxはすごく簡単に使うことができる無料のソフトです。

2022年までのリリース時点ですが日本語の書籍もあります。

ブログ➡宇宙に入ったカマキリ（物理ブログ）
Youtube➡カマキリ理系ブログ
X➡@t_kun_kamakiri
LINE公式➡こちら
計算力学固体力学2級アプリ➡こちら
計算力学熱流体2級アプリ➡こちら