骨組み解析は点の力と変位によって構造体の応力や変形を求める解析方法であり、有限要素法の1つです。 ここでは、骨組み解析の求解法について理解することにより、今後の有限要素法について理解しているための序章となります。
左の図は、ラーメン高架橋の形状を3次元モデルで表示したものです。 このように、実際の構造物は様々な形状より構成されています。
骨組み解析では、実際は3次元で構成される部材(要素)を線部材の 集合としてモデル化します。
それでは、3次元モデルを2次元要素より構成される「骨組みモデル」に落とし込んで見ましょう
各部材(要素)の3次元情報は、線部材の断面諸元(断面積、断面二次モーメント) として解析に考慮します。また、部材の硬さを表す材料特性(弾性係数)、構造物に 加わる荷重(自重など)も解析用のデータとして必要になります。
以上が、骨組みモデルのモデルに関しての簡単な説明となります。 今後は、モデル化の注意点や計算データや材料データが計算結果にどのような影響をあたえるか?などについて説明をしていく予定ですが、その前に2次元要素について トラス要素を元に説明を行っていきます。