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SASSI 振動解析
動的地盤-構造物連成振動解析のスタンダードソフトウェア

SASSI 地盤・構造物動的相互作用解析プログラム

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  SASSI 機能

SASSI2010は2次元および3次元の広い範囲の動的地盤-構造物連成振動問題を解くのに使用可能な複数のモジュールから構成されているプログラムパッケージです。

解析手法

有限要素法および地盤と構造物の相互作用をフレキシブル体積法、サブトラクション法を用いています。これらの方法は、複素応答法を使用し周波数領域で定式化されています。

地盤と構造物のモデル化

  • 地盤は、基盤および複数の水平層により構成されます。ここで基盤は剛体、弾性または粘弾性体の半無限領域、水平層は半無限の弾性または粘弾性体としてモデル化されます。
  • 構造物は節点で結合する標準的な2次元または3次元の有限要素を用いてモデル化されます。
  • 構造物の各々の節点は6個までの自由度を持ちます。
  • 掘削される地盤領域は、標準的な平面ひずみまたは3次元ソリッド要素でモデル化されます。
  • 基礎と地盤の間の相互作用は、インピーダンス解析で選択される方法に依存して、すべての構造物地下節点で生じます。
  • 相互作用のある節点はすべて地層境界面上にとられ、これらの節点は並進自由度を持っています。構造物からの回転成分は結合節点から変換されます。
  • 質量行列は、はり要素および平板要素では適合質量が使用され、それ以外の要素では適合質量50%、集中質量50%と仮定されます。
  • 材料減衰は複素剛性を使用することによって定義できます。この減衰は有効減衰比を導き周波数に独立、要素ごとに変えることができます。

動的荷重

  • 地震波は斜め入射実体波と表面波の任意の3次元重ね合わせで構成されます。
  • 地震加振は、地層境界面上にとられるコントロールポイントで、3方向のうちの一つで指定される方向に、加速度時刻歴で定義されます。
  • 地震荷重に加えて、直接構造物に作用する衝撃力、波力、回転機械による荷重のような、外力やモーメントを与えることができます。外力は節点に加えることができ、そのそれぞれに異なる最大振幅と到達時間を指定することができます。
  • 動的荷重として入力される時刻歴は、FFT手法で取り扱われますので、等時間間隔で指定する必要があります。さらに、時刻歴の全時点数は2のべき乗でなければなりません。

有限要素ライブラリ

  • image1節点ごとに、3個の並進自由度を持つ3次元固体要素(8節点ソリッド)。
  • image2 節点ごとに、3個の並進自由度と、3個の回転自由度を持つ3次元梁要素。
  • image3節点ごとに、3個の並進自由度と、3個の回転自由度を持つ4節点4辺形平板/シェル要素。
  • image4 節点ごとに、2個の並進自由度を持つ2次元4節点平面ひずみ要素。
  • image5節点ごとに、3個の並進自由度と、3個の回転自由度を持つ3次元バネ要素。
  • image6節点ごとに、3個の並進自由度と、3個の回転自由度を持つ3次元剛性/質量行列要素。

非線形解析

  • SASSIプログラムで使用される解析方法は、線形解析に制限されます。しかし、“等価線形化法”と呼ばれる反復法により、近似非線形解析が実施できます。
  • 自由地盤の1次非線形効果と、構造物近傍の限定された領域における2次非線形効果を考慮することができます。

補間法

このプログラムのために、複素応答関数に関する効率の良い補間法が開発されています。 この方法を使用することにより、例えば15から20個の周波数における応答計算をすれば十分であり、中間の周波数における解は補間によって得ることができます。

その他

SASSI2000 Version2 から簡単なプリ機能が利用できます。

※SASSIは、カリフォルニア大学を代表する評議員との契約に従って、Isatis, LLCが作成、頒布しています。
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