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FEM解析
  UC-win/WCOMD
¥1,200,000(税別)
レンタル ¥360,000〜(税別)

UC-win/WCOMDのソルバーとEngineer's Studio®のプレ・ポスト処理を融合

初版リリース : '16.04.11


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UC-win/WCOMD
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  プログラム概要
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  東京大学コンクリート研究室で開発された鉄筋コンクリート構造物の2次元非線形動的解析/静的解析の解析プログラム"WCOMD"をフォーラムエイトが製品化しました。WCOMDは、海外でも非常に高い評価を得ているコンクリートに関する数多くの実験と理論的検証結果に基づいた高精度の構成則を用いており、ひび割れ発生後の様々な非線形挙動を精度良く再現することができます。

WCOMD Studioは、UC-win/WCOMDの後継製品です。計算部はUC-win/WCOMDと同じですが、プリ・ポスト処理を刷新しました。
プリ処理では複雑な外形の内部を自動的にメッシュ分割する機能や表形式入力画面でのデータ修正が可能です。事実上無制限なアンドゥ機能や自由にはめ込み取り外しが可能なドッカブルインターフェースなどの便利な入力機能があります。
ポスト処理では変位図、変位のコンタ図、応力のコンタ図、ひび割れ図、変位図やひび割れのアニメーション機能による可視化が可能です。結果データのテキスト形式(CSVファイル)への出力やレポート出力機能が充実しています。
構造物の安全性の評価やダメージレベルの検討ができ、より合理的で適切な設計を行うことが可能です。

  関連情報
新製品紹介
プレスリリース
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  Ver.1.1.1 改訂内容 <2017年 2月 7日リリース>NEW
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  1. リボン「モデル|編集|コピー/移動」のコピー機能拡張

  プログラムの機能と特長
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  プリ処理では複雑な外形の内部を自動的にメッシュ分割する機能や表形式入力画面でのデータ修正が可能です。事実上無制限なアンドゥ機能や自由にはめ込み取り外しが可能なドッカブルインターフェースなどの便利な入力機能があります。

ポスト処理では変位図、変位のコンタ図、応力のコンタ図、ひび割れ図、変位図やひび割れのアニメーション機能による可視化が可能です。結果データのテキスト形式(CSVファイル)への出力やレポート出力機能が充実しています。

■解析対象
RC構造物の非線形静的/動的解析が主な対象です。地盤の非線形とRC構造物の非線形を同時に考慮した動的解析も可能です。地盤の非線形には大崎モデルが採用されています。
要素の種類として下記が用意されています。

▲変位図と変位コンタ図
  RC Plate(RC要素):
コンクリート物性、鉄筋物性、鉄筋比で定義されます。この要素は分散ひびわれモデルが適用されます。無筋コンクリートは鉄筋比が0のRC要素として取り扱います。

RC Joint(RC接合要素):
断面が変化する部位、たとえば耐震壁とフレーム、脚柱とフーチングなどに設ける要素で、鉄筋比、鉄筋径、鉄筋定着長等で定義されます。

Soil(地盤要素):
地盤を定義する要素で、せん断弾性波速度、せん断剛性、せん断強さ等で定義されます。
  →地盤の構成則-大崎モデルについて
  →地中構造物への適用について

▲RCジョイント、ユニバーサルジョイントの配置
Universal Joint(境界要素):
地盤と構造物の間に設ける要素で、せん断剛性、接触剛性等で定義されます。境界条件の設定は汎用的なので、弾性ゴム支承、地盤底面の粘性境界を表現する場合にも利用可能です。

Elastic Plate(弾性要素):
線形挙動を示す要素です。ひびわれが生じないRC部分等に適用することで無駄な計算を減らすことができます。
さらに、RC断面における配筋の不均一さ(周囲は鉄筋が多く、中央部は少ない)や、構造物と地盤、地盤の左右端の境界条件等を合理的にモデル化するためにOverlapping要素もサポートしています。


■解析内容(対象荷重)
以下の解析が可能です。
  1. 非線形動的解析
    非線形時刻歴応答解析を行います。地震加速度として水平方向の加速度のみならず、鉛直方向の加速度を同時に作用させることができます。
  2. 静的解析
    自重および増分強制変位と増分荷重を与えた場合の解析を行います。増分強制変位、増分荷重の載荷パターンは

    (1)Simple: 定義されたステップまで単調増加
    (2)Cyclic: 定義されたステップまで単調増加し、原点まで単調減少
    (3)Reversal Cyclic: Cyclic+反転Cyclic
    (4)Increasing Cyclic: Cyclic+2*Cyclic+3*Cyclic+…
    (5)Reversal Increasing Cyclic: Rev.Cyclic+2* Rev.Cyclic+3* Rev.Cyclic+…

    およびこれらの各載荷パターンにおいて荷重が衝撃的に載荷されるケース(時間間隔は、0.01秒から1000秒までの間で設定できます)と合わせて計10パターンを用意しています。
    荷重種類として「自重」、「静的荷重」、「動的荷重」があり、各単独に解析することも、すべてを組み合わせることも可能です。すべて組み合わせる場合の解析では「自重」→「静的荷重」→「動的荷重」の順序で実行されます。

■解析結果
設定された破壊基準に基づいて破壊の判定を行います。破壊判定はガウス点に発生するひずみが判定されます。
全要素または全節点について各計算ステップの結果が得られます(下記種類)。
  • ひび割れ状態
    (ひび割れ方向に直交方向および平行方向のひずみ)
  • 平均応力度
    (X、Y方向の応力度、主応力度、偏差応力度、主応力の方向)
  • 降伏応力度、応答変位、応答速度、応答加速度、反力、断面力

▲変位状態とひび割れの様子図
全てが画面で確認でき、全ての情報を保存することができますので、報告書の作成で自在に利用することができます。また、ひずみの大きさによって損傷の程度を評価することが可能です。Advancedモードでは判定のためのひずみを設計者が変更することができます。
さらに、各ステップ毎のひび割れの発生状況、変位の状況、応力状態などを動画で確認することができます。静的解析結果の確認においては荷重状態を、動的解析結果の確認においては入力波形を同時に表示しますので応答状況を的確に把握することができます。


■メッシュ生成機能の特長
マウス操作で平板要素を作成できます。3種類のコマンドが用意されています。
 
  1. 任意形状メッシュ要素
    モデル空間を何回か左クリックすることで多角形になります。途中で右クリックすると1回分元に戻ります。
  2. 四角形メッシュ要素
    モデル空間の2箇所を左クリックします。クリックした2箇所を対角線とする長方形が作成されます。
  3. アウトライン形状
    事前にアウトライン(形)と座標系(位置決め用)を準備しておき、それらを組み合わせることで生成します。アウトライン作成時の原点と座標系の原点が一致するように平板要素がモデル空間に配置されます。アウトライン名称と座標系の名称を同じにしておくと自動的に同じ名前を認識して次々と連続的に平板要素を配置することもできます。

▲任意形状メッシュ
  ■性能照査について
高い精度と細かな条件設定で構造物の性能照査を支援します。
載荷パターン、強震波形の範囲を設定することで、ひずみや変位の残留量を解析的に算出します。
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