層流のなかでも、円管を流れるハーゲンポアズイユ流れの次に、流れに逆らうようにおいた物体に働く影響、今回は円柱に働くケースだ。 3 FlexPDEによるFEM解（数値計算）を11月17日に示しているので、計算に用いたコードについて補足する。まず説明する前にア…

今回から円柱流れを考えてみる。 これまでのパターンではMapleで作成した解説を先に公表していたが、今回は他アプリケーションの結果をベンチマークとして、FlexPDEのFEM結果を比較してみたい。 1 ベンチマークとして利用したアプリケーション FeatflowのHP…

4 FlexPDEによるFEM計算結果 （1）計算モデル 円柱座標でかつ軸対象流れ。 内径d=50mm、長さL=0.8mの直円管に、密度ρ=900kg/m3、粘度μ=0.02Pa s、の油を体積流量Q=12 litter/min流し込む。 （2）結果 ・モデルのグリッド（自動グリッドでノード24、セル26）.…

3 FEM計算結果 FEMシミュレーション結果はFlexPDEで示すが、計算に用いる構成式を少し補足しておく。 （1）ナビエ・ストークス方程式（以下NSEQ） （2）圧力の方程式 （1）NSEQ この方程式の導出は手もとの教科書を参照してほしい。質量保存則（オイラーの連…

1 はじめに 今回から流体力学の問題を取り上げ、複数のアプリケーションで評価してみたい。 実学に近い形を考えるので、以下は扱わない。 ・理想流体、非粘性（粘性から抗力が得られる） ・ポテンシャル流れ、流れ関数、複素関数論、等角写像 ・非回転流れ（…

長方形軸 材料力学のパターン2として長方形断面軸のねじりを考えてきた。手元にある本で詳しく書かれているのがテキストDDだが、式のみを扱って詳細は前回まで端折ったままだった。このDDは、単位長さ当たりのねじり角θ(rad/m)が未知数になっている。ねじり…

長方形軸 2、数値計算例（FlexPDEによるFEM） 今回は有限要素法ツールFlexPDEを用いた数値計算結果である。 （1）モデル 幅aと高さbが共に10cmの正方形軸で、長さLz=1.0mの鉄鋼製。この軸のLzの位置を反時計回りに捻る。片側（Lz＝0）を固定し、単位長さ当た…

長方形軸 材料力学のパターン2として軸のねじりを考えた。円形軸は基本的に教科書に記載されているので、あえて長方形を選んだ。中々深く突っ込んだ教科書は少ないようだ。 解説は例の通りMapleで仕上げた。目次的にザッと眺めると、 AA（JSMEテキストシリー…

片持ちはり（集中荷重-応力） たわみだけでは寂しいので、応力を計算例として追加する。 1、先ずはMapleによる理論解の計算。肩持ちばりの形状や係数等は前回のジャーナルの1〜5までを参考にして欲しい。今回は6以降記載する。 ----------------------------…

片持ちはり（集中荷重） 計算例 （2）FlexPDE（FEM解） 今回は有限要素法ツールFlexPDEを用いた数値計算結果である。 たわみの値をプロットしたものとグリッドを先に見てもらおう。コードの説明は後回しとする。 ------------------------------------------…

片持ちはり（集中荷重） ここら辺から、若干応用に入っていきたい。 一発目は材料力学、「はりのたわみ」にチャレンジする。先ずはMapleの解説を載せよう。今まで通り、原理を丁寧に説明していないので、手近にある参考書を適宜参照して頂きたい。このMaple…