CAEでの応力の値と材料力学によって計算した理論値の違い

質問

ただ今大学で３次元CADよりH鋼をつくりCAEで応力値などを求めました。その後ザイリキの知識を用いて理論値を求めたらCAEとの応力値が違っています。

その違いはなぜ生じるのか分かるかたいましたら教授願います。

今のところ自分で考えた見解ではザイリキは弾性域だけCAEはどちらも扱えるので５０００Nもかけたとき塑性域に行く？
と考えたのですが、CAEの応力値は5.14MPaでしたので、それはなさそうです。

またCAEでは有限要素法を用いているので、要素の形や大きさのとりかたによって節点が変わるのでパラメータが毎度変わり、理論値とは異なる？
かとも思ったんですが、こちらもそれほどの差が出ないだろうということで却下です。

本題です
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あとは２次モーメント(２次元)、３次元で見たときに関し、CAEと理論値ではいったいどのような違いが生じるため差がでるのか、ということを分かる方ご教授願います。知識が確立されていず、まだ理解が不十分なため、どういう理由でこのようになるか分かりません。
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とても長い文章＆わかりずらい文章かと思います。
お読みくださりありがとうございます。

よろしくお願いしますです。

回答No.1

C3D10M

>こちらもそれほどの差が出ないだろうということで却下です。
接触等の幾何学非線形性の生じないFEMモデルであることを前提としてお話しします。
ここで答えを言ってしまえば簡単なのですが、学生さんとお見受け？しましたので、単純な片持ち梁モデルにて以下の変数毎に解析を行い、理論値と比較してみてください。
モデル規模は小さくても構いません。

■シェルモデル（２次元）
変数：三角要素及び四角要素
　　　１次及び２次要素
　　　要素長

■ソリッドモデル（３次元）
変数：三角錐要素及び四角形要素
　　　１次及び２次要素
　　　要素長
　　　厚さ方向の要素分割数

シェルモデルでは各変数に大きな差異は見られませんが、ソリッドモデルではびっくりするほどの差異が生じます。
特に寸法アスペクト比が大きい（長さ方向と厚さ方向の比）ソリッドモデルは、厚さ方向の分割変数が解析結果に大きな影響を与えます。
上記各変数による解析値と理論値の比較から、もっとも乖離の少ない変数をご自身のモデルに反映してみては如何でしょうか？

なお、評価は要素応力もしくは節点応力のどちらで行われておりますか？
節点応力は使用するプリポストソフトによって、節点応力への外挿時に用いる計算式に差異がありますので、注意が必要です。

お礼

回答ありがとうございます。
今から検討してみます。
検討後また改めてお礼?(分からなければ質問m()m)させていただきます。
あと節点応力です。

補足

すみません。材料力学が苦手すぎて答えを見出せませんでしたｍ（＿＿）ｍ
努力が見せられず質問者としても申し訳ないのですが教えを請得ないでしょうか…