パーツ、レイヤ、およびサーフェスを使用する利点は、CAD 用または可視化の目的でモデルを作成するときの便利さにあります。エンティティ(直ライン、スプライン、円弧など)には、それぞれにサーフェス、レイヤ、およびパーツのプロパティが関連付けられます。表示される項目はすべて、3 つのプロパティが適用されます。プロパティを区別して表示するには、[表示]
[外観][表示色]ドロップダウン メニューを使用します。このドロップダウン メニューでは、[パーツ]、[サーフェス]、[レイヤー]、または[面]コマンドを選択できます。
有限要素解析のモデルを作成する場合、各種特性を示すためにサーフェスとパーツのプロパティが使用されます。
サーフェス
モデルにおけるサーフェスは、特定の要素に対する適用圧力、熱伝達、輻射などのサーフェス荷重を加える場合に使用します。
- 2D 要素の場合、その要素の 3 つまたは 4 つのエッジのうちサーフェス番号が一番大きいエッジによって、要素のサーフェス プロパティが決定します。このエッジが、圧力がかかるエッジ ij になります。正の圧力は要素を押し込む方向に作用し、負の圧力は要素を引っ張る方向に作用します。
- CAD ソリッド モデルから作成されていない 3D プレート要素または膜要素の場合は、要素のいずれかの辺のうちサーフェス番号が一番大きいエッジによって、要素のサーフェス プロパティが決定します。CAD ソリッド モデルから作成されたプレート要素の場合は、CAD ソリッド モデルのサーフェスによってそのプレート要素のサーフェスが設定されます。圧力が加えられると、正の圧力はこの要素の標準点から要素を引っ張る方向に作用しようとします。
- 4 節点、5 節点、6 節点および 8 節点のブリック要素。CAD ソリッド モデルから作成されたモデルの場合、その CAD モデルのサーフェスと一致するすべてのサーフェスには、対応するサーフェス番号が付いています。そのため、線のサーフェス番号にかかわらず、これらのサーフェスは荷重を受けます。手動で作成されたモデルや、元の CAD パーツとの関連付けを解除するように変更されたパーツでは、面の輪郭線となる 4 つのラインの内の 3 つ(4 節点領域)または 3 つのラインの内の 2 つ(3 節点領域)に共通するサーフェス番号によって、その面のサーフェス番号が決まります。
パーツ
モデルにおけるパーツ(パーツ)は、特定の要素に異なる材料や要素タイプを割り当てる場合に使用します。平面とビームのように、異なる要素タイプを組み合わせるには、一意のパーツ番号に別の要素を追加します。
画レイヤ
レイヤは、通常、モデル作成時にグラフィックスのフィルタとして使用します。レイヤを使用すると、複雑なモデルの断面をグループ化でき、ある断面を使って作業するときにモデルの他の部分を非表示にすることができます([作成][デザイン][レイヤ コントロール])。
レイヤ プロパティに関連付けられるプロパティを持つ唯一の要素はビームです。ビームのレイヤ プロパティで、そのビーム要素に関連する断面特性が制御されます。ビームに対してさまざまな断面をモデル化する必要がある場合は、一意のレイヤにビームを追加します。
モデル作成時に複数のパーツを使用する
モデルのパーツに異なる材料を使用したり、モデルに複数の要素タイプまたは要素特性(厚さなど)を使用する場合は、パーツ番号を変更する必要があります。モデルでアルミニウムと鋼を使用する場合、そのモデルには 2 つのパーツが必要です。ビーム要素とプレート要素からなる構造のモデルを作成する場合にも、2 つのパーツが必要です。最終的に、モデルの全パーツで要素全体を構成するようにする必要があります。したがって、異なるパーツ番号が接する面では、その位置で交わる両方のパーツで線を定義することが必要です。
たとえば、次のように接着するパーツ 1 とパーツ 2 という要素があります。
接着面はパーツ 2 の線のみで構成されているように見えます。しかし、この 2 つのパーツを下の図のように分割した場合、各パーツの接着面に必要な線が存在していることがわかります。このように、異なるパーツ番号が接する面では、パーツ 1 とパーツ 2 で要素全体を構成するようにモデル化することが必要です。
