SolidWorksのシュミレーションで破断荷重を調べる方法と変位の解釈

SolidWorksのシュミレーションを使用して構造解析を行っている場合、破断する時の荷重を調べることは非常に重要です。特に、変位や応力の結果を基に破断の瞬間を特定する方法については多くの質問があります。この記事では、破断荷重を調べる方法と過剰な変位が出た時の解釈について解説します。

破断荷重を調べる方法

SolidWorksのシュミレーションで破断荷重を調べるためには、シミュレーションの設定を慎重に行う必要があります。破断のタイミングは、通常、材料の強度を超える荷重がかかった時点で発生します。

まず、シミュレーションを「静的解析」ではなく「破壊解析」や「疲労解析」のような特別な解析方法を選択することが重要です。破壊解析では、材料の降伏点や破断点が求められ、荷重を増加させながらその変化を追跡することができます。これにより、破断が発生する荷重を求めることが可能になります。

過剰な変位が破断を示しているか

SolidWorksで表示される「過剰な変位」という結果は、必ずしも破断を示しているわけではありません。過剰な変位は、構造物が設計された限界を超えて変形したことを示しますが、実際に破断が発生したかどうかは応力の状態と合わせて確認する必要があります。

過剰な変位が示された場合、その部位に対する応力解析を行い、応力が降伏応力を超えていないかを確認することが重要です。もし応力が材料の降伏強度を超えている場合、破断に近い状態である可能性が高いです。

破断荷重と変位の関係を理解する

破断荷重を求める際、変位だけでなく、応力と材料の特性（降伏強度、引張強度など）も考慮する必要があります。SolidWorksの解析結果には、これらの要素が含まれており、破断に至る前にどの程度の荷重がかかるのかを把握するための手がかりを提供してくれます。

また、シミュレーションでは、実際の破断荷重を予測するために、静的解析の他に動的解析や熱解析などを併用することで、より現実に即したデータを得ることができます。これにより、構造物がどのタイミングで破断するかをより正確に予測することが可能になります。

まとめ

SolidWorksを用いて破断荷重を調べるためには、適切な解析タイプを選び、過剰な変位や応力を正しく解釈することが重要です。破断荷重を特定するためには、材料特性とシミュレーションの結果を組み合わせて確認することが不可欠です。これらの手順を踏むことで、設計段階での強度計算を正確に行い、安全性を確保することができます。