静電ブリック要素は、4 節点 4 面体、5 節点ピラミッド、または 8 節点ブリックと混合した 6 節点ウェッジにすることができます。これらの要素が導体(抵抗物質)として機能するか、誘電体(絶縁体)として機能するかは、選択した静電解析タイプ(静電界強度と電圧解析または静電電流と電圧解析)によって決定します。ヒューズ、伝送線、磁器がいしなどのデバイスをモデリングするには、3D 静電要素を使用します。
ブリック要素のパラメータ
ブリック要素を使用する場合、[材料モデル]でパーツの材料モデルを指定します。すべての方向で材料特性が同じである場合は、[等方性]を選択します。材料特性が 3 つの直交軸に沿って異なる場合、または温度によって異なる場合は、[直交異方性]を選択します。材料特性が温度によって異なる場合は、[温度に依存する等方性]または[温度に依存する直交異方性]を選択します。
次に、[積分オーダ]で、パーツのブリック要素で使用する積分オーダを選択します。長方形要素の場合は、[第 2 オーダ]を選択します。中程度に変形した要素の場合は、[第 3 オーダ]を選択します。過度に変形した要素の場合は、[第 4 オーダ]を選択します。要素の剛性定式化に要する時間は、積分オーダの 3 乗分長くなります。 そのため、処理時間を短縮するには、妥当な結果を生成する最も小さな積分オーダを使用します。
ブリック要素の方向
ブリック要素のパーツで直交異方性材料モデルを使用している場合は、[要素定義]ダイアログ ボックスの[方位]タブで、材料軸 1、2、および 3 の方向を定義します。
ブリック要素の材料軸は、r 軸、s 軸、および t 軸です。これらの軸は、[節点 1 の方位]、[節点 2 の方位]、[節点 3 の方位]の各フィールドで 3 つの節点を指定することにより定義できます。最初に、結果環境でモデルを確認して、節点番号を特定します。
- r 軸は、[節点1 の方位]で指定した節点から[節点2 の方位]で指定した節点に向かうベクトルとして定義されます。
- s 軸は、r 軸に対して垂直で、節点 1、2、および 3 により形成される平面上にあり、r ベクトルに対して[節点 3 の方位]と同じ側にあります。
- t 軸は、r 軸と s 軸の外積です。
図 1: 材料軸の方向
ブリック要素を使用するには
- 座標系が定義されていることを確認します。
- モデルで静電解析タイプが使用されていることを確認します。
- ブリック要素にするパーツの[要素タイプ]を右クリックします。
- [ブリック]を選択します。
- [要素定義]を右クリックし、[要素定義を編集]を選択します。
- [材料モデル]で、パーツの適切な材料モデルを選択します。
- [OK]をクリックします。