構造解析が無料でできる！
構造解析をご存知でしょうか。
自身の設計した強度を計算する必要がありますが、普段は専用のツールを作ったり使ったり、あるいはネット上の簡易計算を使ったりすることでしょう。
そのような場合は、大体が横棒だけだったりするので、厚みだけの計算になったりしがちで、曲げの時の強度を見たりすることは厳しいです。
今回は、無料でできる構造解析の手順をご紹介したいと思います。
無料のソフト「FreeCAD」
今回紹介するソフトは無料のCADツールである「FreeCAD」です。
構造解析はソリッドワークスなどのCADでもできますが、オプション費用がかかります。※
対して解析専用ソフトのアンシスなどは、他にもいろいろできますが、1000万前後かかるシミュレーションソフトになります。
※ソリッドワークスのXpressという機能があり、今回紹介する機能くらいなら使えるかと思います
「変位」と「固有振動数」を解析したい
FreeCADでできる解析で使える結果は「変位」と「固有振動数」になります。
他にもできますが、これだけおさえれば全く問題ありません。
これらの結果を駆使することで、形を工夫することで薄くても強度を保つことで変位を抑えたり、共振の周波数を変えて騒音の発生を抑えることが可能になるので、この2つの結果をしっかり使いこなしましょう！
変位
変位とは曲げの大きさになります。
私が以前使っていた計算ツールが以下ですが、これと同じ数値が得られます。
梁のたわみと応力計算ツール (d-engineer.com)
FreeCADの説明をチェックしましたが、具体的な式はなかったです。
本投稿でこのサイトの計算式との結果を検証します。
固有振動数
固有振動数はその物のもつ共振する周波数のことです。
モーターなどの振動源となる加振する機器の周波数と、この固有振動数が合わさることで、その部品が共振し、製品から振動・騒音を発します。
FreeCADをインストールする
FreeCADをインストールする手順を紹介します。
まずはexeファイルを以下からダウンロードしましょう。
ここではwindows版で説明します。
「今すぐダウンロード」をクリックしてください。
右クリックの「新しいタブで開く」からFreeCAD-0.21.2-WIN-x64-installer-1.exeがダウンロードされます。
クリックだと寄付を募られます。使えるソフトだと思ったら寄付をしましょう！
ダウンロード先のFreeCAD-0.21.2-WIN-x64-installer-1.exeをダブルクリックし、以下写真の赤枠をクリックして、インストールまで行います。
基本は「はい」と「次へ」をクリックするだけです。
デフォルトは「このコンピューターを使用する全員にインストール」です。
通常はデフォルトで問題ありませんが、CAD用のPCをユーザー毎に使用する運用方法の場合は「自分にのみインストール」を選択することもよいでしょう。
「ファイル関連付け」「デスクトップ・アイコン」はデフォルトでチェックが入っています。
チェックを外しても問題ありません。
以上でインストールは終了です。
最後に
次の記事で解析方法を説明しますので、少々お待ちください。
構造解析について色々ご相談がありましたら、そのお手伝いをさせていただければと思いますので、以下XのDMまでお気軽にお問い合わせください。
Xのプロフィール：https://twitter.com/terato0807