3D 接地バネは、モデルの節点、エッジ、または表面に適用できます。
3D 接地バネの機能
- エッジ 3D 接地バネまたは表面 3D 接地バネは、エッジまたは表面の各節点に弾性境界要素を適用します。
- 3D 接地バネは、節点に剛性を適用し、全体座標系の方向への並進または回転を制限します。新しい節点がモデルに実際に追加されます。指定した自由度はこの新しい節点で制限されます。 この節点と 3D 接地バネが適用されたモデル上の節点との間に要素が作成されます。この要素の方向は、3D 接地バネが適用された全体座標軸に沿って定義されます。また、指定した支持のタイプ(並進または回転)によって、並進ばねまたはねじりばねのように動作します。剛性値は、このばねの剛性を基準にします。モデルの節点の並進または回転の大きさは、この値に依存します。 剛性が高い場合、節点はほとんどまたはまったく移動できなくなります。剛性が低い場合、節点は相当移動することができます。
- 同じダイアログ ボックスで拘束を 1 つ適用して、全体座標系の全 3 方向の並進または回転を固定できます。ただし、有効にした方向ごとに個別の境界要素がモデルに適用されます。たとえば、並進 3D 接地バネを作成し、[固定]セクションの[X]と[Y]のチェック ボックスをオンにした場合、節点接地バネが 2 つ作成されます。1 つは X 方向、もう 1 つは Y 方向に沿って動きます。
- ばねの方程式 F=kX に基づく、節点 3D 接地バネにおける力またはモーメントを表示できます。境界変位が大きくなるほど、ばねの力は大きくなります。結果環境で、[線形結果メニュー]プルダウン メニューを使用します。節点 3D 接地バネで拘束された各自由度が、個別の節点境界要素とともに表示されます。これにより、全体座標系の X、Y、Z 成分に分解された力とモーメントを確認することができます。
ヒント: 3D 接地バネは、物理的な拘束を持たないモデルに静的安定性を持たせることができる便利な方法です。これらの節点は X、Y、Z 方向への並進が制限された直線上にないため、剛体の並進と回転運動にあるモデルが完全に固定されます。接地バネはモデルをグランドに結束するため、ばねを通って伝達される荷重が最小限になるように剛性値を低く設定します。適切な剛性値は、剛性 K = 力/変位の式から見積もることができます。ばねを通って伝達する適正荷重が 10 lb であり、節点のたわみが 0.01 inch と予測される場合、剛性は 1000 lb/inch まで低くできます。3D 接地バネの反力が結果を著しく歪めるほど大きくならないよう静的安定性(平衡)を持たせることが重要です。
3D 接地バネの適用方法
選択した節点、エッジ、表面がある場合、ディスプレイ領域で右クリックして[追加]プルダウン メニューを選択します。[節点 3D 接地バネ]、[辺 3D 接地バネ]、または[表面 3D 接地バネ]コマンドを選択します。
[セットアップ] 
[拘束] [3D 接地バネ]リボン コマンドをクリックすることもできます。 エッジ 3D 接地バネは、CAD ソリッド モデルまたは 2D メッシュ生成からのパーツにのみ適用できます。
並進または回転を制限する全座標系のすべての方向のチェック ボックスをオンにします。[タイプ]セクションの適切なラジオ ボタンを選択して、3D 接地バネで節点の並進または回転を制限するかどうかを指定します。[剛性]フィールドで弾性境界要素の剛性を指定します。
注: 複数のパーツが合流する重複した頂点への節点荷重の適用方法に関する情報については、「荷重および拘束」ページの「重複した頂点への荷重と拘束の適用」のコメントを参照してください。