シェルとソリッド構造部品で構成された放熱板の静的解析

1.問題の記述

電子部品で使用される10枚の薄板と１つのソリッド部品で構成される放熱板にたいし，ブロック下面を拘束し、薄板の端部に集中荷重を加える。この応力集中の問題にたいし、アダプティブ法により詳細解析を行う。

2.モデル化

薄板部はシェル要素で、ソリッド部はソリッド要素でモデル化し、シェル要素とソリッド要素は制約条件式（CEQ,Constraint EQuation）を自動生成し数学的に結合する[1]

3.計算結果

図は、誤差を10%としたアダプティブメッシュによるｙ方向変位のコンタ図、図2は最大変位について、シェル要素とソリッド要素をCEQで結合した各種の要素数の結果を求め、参照解（要素数を限りなく大きくした場合の収束解）と比較したものである。要素数を増やす事により参照解に収束している。また図2の△印は、誤差10%のアダプティブメッシュの解[1]で、少ない要素数で良好な解を得ている。

図1 アダプティブメッシュ

図2 アダプティブメッシュとの比較

参考文献

[1]松山英人,田辺誠,シェル、ソリッド結合構造のｈ法ＦＥＭ解析の自動化について，Trans. of JSCES,No.19990014,1999.