設定固定(拘束/限制)條件
在CAE的世界中,固定這件事被稱為「拘束/限制條件」。「拘束」這個詞,頗有「拘束人身體」的感覺,讓人覺得有種莫名的恐懼。不過在模擬中,這是指限制「節點的自由度」。
節點在立體空間會有六個自由度。X、Y、Z方向的直線動作稱為「平移自由度」,而各個旋轉的角度θx、θy、θz稱為「旋轉自由度」。這些平移或旋轉自由度就在描述元件的固定狀態。
呆大人誤國、非叫獸就更誤國矣。 所以只好當個文抄公,才能六畜無害,避免誤己誤人又誤國。善哉、善哉! 總之,這裡是個介紹圍棋、音樂、產業新聞、遊記、鬼扯等奇奇怪怪文章的部落格。
設定固定(拘束/限制)條件
在CAE的世界中,固定這件事被稱為「拘束/限制條件」。「拘束」這個詞,頗有「拘束人身體」的感覺,讓人覺得有種莫名的恐懼。不過在模擬中,這是指限制「節點的自由度」。
節點在立體空間會有六個自由度。X、Y、Z方向的直線動作稱為「平移自由度」,而各個旋轉的角度θx、θy、θz稱為「旋轉自由度」。這些平移或旋轉自由度就在描述元件的固定狀態。
一步一步理解線性靜態模擬的流程
這篇將以線性靜態模擬為主題,以一個步驟一個步驟的方式來解說,目標是能讓每個人都能理解線性靜態模擬的內容。
需要準備的東西
3D實體模型
3D實體模型必須要靠3D CAD軟體才能繪製。各位讀者通常在公司使用的3D CAD軟體是高價的版本。因此就必須去尋找堪用但免費的3D CAD才行。在不久之前要花費幾百萬日圓的CAD軟體,現在則是免費(一部分含有條件限制)也能找到不錯的東西,以下列舉出其中的一部分:
Autodesk Fusion 360
DesignSpark Mechanical
FreeCAD
Creo Elements/Direct Modeling Express
Onshape
不是「檢圖」而是「檢模型」
大部分的讀者們,恐怕是把用3D CAD建立好的幾何模型保存在PDM(Product Data Management)系統之中吧。
PDM系統雖然也能夠儲存進行中的半成品資料,但其主要的目的還是在儲存完成品的資料。尤其是沿用設計的共用產品的資料再利用,是在PDM中經常可見的例子。因此,目標是儲存入完成度越高的資料是越好。
(4)沒有幾何模型就無法進行模擬分析
設計者要實施CAE的話,「3D幾何模型」絕對是不可或缺的。因為能夠做出3D幾何模型,才能從中生出有限元素法資料,成為踏出「結構模擬」的第一步。因此這一篇要從準備出幾何形狀的建立3D CAD實體模型談起。
設計者用CAE的前提是3D實體模型
如同第一篇的說明,本連載是把重心放在設計之上,所以就從設計開始談起。
幾乎所有的設計都是從「圖」開始的。將設計靈感的草圖繪製成實際的工程圖,然後再於圖面上記上具體的尺寸,才能將設計具體實現。工程圖面就以「設計製造資訊的共通基礎」而在現場中活躍著。
禁衛軍樂團在1949年的5月到9月間,共前往了薩爾(Sarre)盆地地區八個都市巡迴演奏;到了9月10日第二次以全體成員組成的大管弦樂團形式前往法國鄉間地區巡演,並且在貝桑松舉行的國際音樂節上演出。甚至到了同年的12月11日到18日間,這個大集團第一次舉行外國巡迴演奏而前往德國演出,在柏林演出的期間,共演出以下的兩套曲目,都大獲成功:
A曲目:
巴哈:d小調觸技與賦格
莫札特:長笛與豎琴協奏曲
長笛獨奏:Henri Lebon、豎琴獨奏:Gerard Devos
理查.史特勞斯:狄爾愉快的惡作劇
白遼士:幻想交響曲(全曲)
B曲目:
舒密特(Florent Schmitt):酒神祭(Dionysiaques)
德布西:牧神的午後前奏曲
莫札特:單簧管協奏曲
單簧管獨奏:Ulysse Delecluse
拉威爾:達夫尼與克洛伊第二組曲
李斯特:前奏曲
貝多芬:第五號交響曲(全曲)
禁衛軍樂團在1950年中從2月到12月為止共有13次巡迴演出,但其中只有兩場音樂會是這種123人的大管弦樂團演出。
而1951年從3月到10月之間共有13次巡迴演出,這一年大管弦樂團的演出場次就增加到了五場。在這個時代,不論是在巴黎或是去法國總統官邸舉行的歡迎音樂會上,其實大管弦樂團編制的音樂會就滿多的。
到了1952年,禁衛軍的木管五重奏共有兩次前往瑞士巡迴演出的機會。這時的木管五重團員如以下所示:
長笛=Henri Lebon
雙簧管=Gaston Goubet
單簧管=Ulysse Delecluse
低音管=費桑蒂(譯註:原文不明)
法國號=Camille Bouteuil
他們在1月11日於日內瓦的音樂會中加入了鋼琴家波西(譯註:原文不明)與女高音溫德,演出了貝多芬與莫札特等古典樂派曲目外,還有盧賽爾(Albert Roussel)、易白爾(Jacques Ibert)、波札(Eugène Bozza)等當代法國派作曲家的作品。而2月20日在洛桑舉行的音樂會上是以同樣的成員演出了皮爾納(Gabriel Pierné)的「牧歌」、德朗多爾(Adolphe Deslandres)的三首小品、易白爾的三首小品、米堯的「盧內王的爐邊」、波札的詼諧曲與盧賽爾的嬉遊曲等作品,演出大獲成功。當時米堯、易白爾等作曲家,都對禁衛軍木管五重奏給予很高的評價,這裡直接借用米堯的話,請讀者感受他們的推崇:
「禁衛軍木管五重奏隸屬於有名的軍樂隊之下,這個重奏團對於全部的音樂類別、特別是法國音樂的宣揚有非常大的貢獻,我自己也為這個評價已經很高的團體巧妙精湛的演奏所驚訝感動。」
除此以外,禁衛軍的弦樂四重奏、薩氏管四重奏、銅管五重奏也有很多演出活動。特別是1948年由法國號團員Robert Navasse倡議、為了推廣音樂所成立的銅管五重奏,其成員有:
小號=多巴耶(原文不明)、Andre Briche
法國號=Robert Navasse
長號=Pierre Clement
低音號=Julien Demailly
他們在敦克爾克的音樂會上演出了魏歐的「掛在牆上的壁畫」、寇爾提耶的「前奏曲與詼諧曲」、克雷門的「即興曲與小隨想曲」等等新作品而大獲成功。
至於薩氏管四重奏也在庫里葉舉行的音樂會上,演出了隆比的「假期」、皮爾納的「主題與變奏曲」、林姆斯基.高沙可夫的「大黃蜂的飛行」、巴哈的輪旋曲,還有威隆努、利維等等現代作曲家的作品。
此外,也是由禁衛軍的單簧管聲部團員Gustave Plaquet(降E調)、Albert Gilot、Jean Lixi、Gaston Urbain、Louis Montaigne、Remy Woets所組成的賽爾瑪單簧管六重奏(Selmer Sextuor de Clarinettes)也舉行了很多演奏活動,甚至也灌錄了唱片。
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8.[井山.自撞二子頭?]
2020年03月5、6日 第44屆棋聖挑戰賽第六局
黑 河野臨 九段 白 井山裕太 棋聖
問題圖:
這是黑△碰來的局面。此棋一般會選擇A退或B扳,是普通的發想。不過井山就是會常常輕輕地超脫凡人的思考範疇。請大家也思考看看,此際白棋會落子何處?
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9.[阿堇.掌握戰機的一碰]
2020年03月5、6日 第11屆福蔭杯預賽
黑 仲邑堇 初段 白 謝依旻 七段
問題圖:
白▲大飛,牽制黑棋左邊大模樣之擴大。接下來黑A應的話則穩當,但是這麼平凡的著手實在無法說是會讓人感動。現在正是黑棋想要活用左下勢力的好時機。
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[迷你專欄]秘笈
筆者出社會的37年間,都是從事3D CAD或是結構模擬分析的工作。這期間和很多在很多製造業現場努力奮鬥的設計者們聊過非常多天。往往為著這些背負著和產品相關的一切責任而孤軍奮鬥的設計者們的生存方式所感動。因此也讓我想更多多聽聽設計者們的心聲、認識設計的關鍵所在。於是就興起了想找一本能夠自學自習的設計專書的念頭。前後尋找的時間長達15年以上。而這本書的標題如下:
別冊附錄「關於設計的48章」~實踐設計技術者的要點
這是距今51年前(譯註:撰文時,現在已經54年了)的工業類型雜誌的附錄。內容是可以學到教科書中沒有寫到的設計理念或訣竅、以及給設計者使用的實踐設計學。這個雜誌是專門刊登與機械設計相關的最新技術或實務知識的月刊。可以說歷史非常悠久,至少在1969年的時間點就已經存在,所以是擁有51年以上、其實已經超過半世紀的歷史了。從它出現在逐漸消失的雜誌分類中,也能得知這是一部有長期連續收看的雜誌。也就是說這部雜誌在很長一段時間中,持續替日本的製造業提供珍貴的情報。
然而不知道是不是因為別冊附錄的關係,這本書卻很難找得到。甚至也去問過出版社,但是得到了「畢竟已經出版超過五十年以上,當然已經沒有保管的庫存了...。雖然國會圖書館有收藏本雜誌,但要連附錄一起保存就....」的回答。
終於,最後還是被我找到了這本附錄。雖然是複印出來版本,但全部的內容都在,完全沒有缺頁。但可能是因為被反覆複印過的關係,上面的印刷字都已經快要磨掉了。所以筆者就一面判讀這些幾乎已經磨掉的印刷字、一面開始重新打字。全書總共72頁,上面滿滿都是印刷字,份量算是相當多。可以說將製造大國日本的先人設計哲學塞滿其中。
日本正是靠著製造業而獲得國力。今後的日本也只能繼續靠製造業維持國力。因此筆者一面祈求日本的製造業持續發展興盛,一面希望有一天能讓這個「關於設計的48章」內容重新傳遞給各位讀者。
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