Keyboard shortcuts

Press ← or → to navigate between chapters

Press S or / to search in the book

Press ? to show this help

Press Esc to hide this help

トラス(ブレース)要素

軸剛性のみをもつブレースを次式で算定します(トラス要素の力学)。

\[ K_B = E \cdot A/L \]

軸剛性のみを持ち、曲げ・せん断・ねじりはゼロとします。

実装参照:sepika_element::frame::truss(crates/sepika-element/src/frame/truss.rs)が算定します。

引張専用ブレースの扱い

引張専用ブレース(ElementKind::Brace { tension_only: true })は要素側では特別扱いせず、一般ブレースと同じ全剛性 \( E\,A/L \) のトラス要素として扱います。圧縮側の無効化は線形応力解析の active-set 反復で実現し、計算条件で切り替えます。

  • 一括解析(既定, false):引張専用ブレースも全剛性 \( E\,A/L \) のまま 1 回だけ解くため、圧縮側でも軸力を負担します。
  • active-set 反復(真の引張専用, true):各反復で圧縮側(軸伸び δ < 0)に入った引張専用ブレースの軸剛性を残留比 1e-6 まで縮小して無効化します。無効化ブレースの節点変位から求めた軸伸びが引張へ転じれば再び active に戻します。active 集合が前反復と一致した時点で収束とみなします。収束後は active な引張ブレースのみが \( N = E\,A/L \cdot \delta \) を負担し、圧縮ブレースの軸力はほぼ 0 となります。

実装参照:要素側は sepika_element::frame::truss::TrussElement(crates/sepika-element/src/frame/truss.rs)が tension_only の有無によらず一般ブレースと同じ全剛性 \( E\,A/L \) のトラス要素として扱い、圧縮側の無効化は sepika_solver::statics::linear(crates/sepika-solver/src/statics/linear/mod.rs)の solve_tension_only_iterative が active-set 反復で行います。計算条件は sepika_core::model::StressAnalysisCfg::tension_only_iteration(crates/sepika-core/src/model/stress_cfg.rs、既定 false)が保持します。