任意形フレーム応力解析 MATRIX

平面内のフレームの応力解析を行う

  • ソフト名 :任意形フレーム応力解析 MATRIX
  • バージョン :2.64
  • ライセンス :フリーソフト
  • OS :Windows
  • 開発 :FUKU

ダウンロード

「任意形フレーム応力解析 MATRIX」は、任意形状のフレーム構造物に対する2次元の静的応力解析を行うWindows用のフリーソフトです。建築・土木・機械設計などにおける簡易な構造解析に利用できます。

以下に、基本的な使い方を詳しく説明します。


📦 ソフトの概要

  • ソフト名:任意形フレーム応力解析 MATRIX
  • 用途:任意形フレーム(骨組構造)の節点荷重、反力、部材力(軸力・せん断力・曲げモーメント)などを計算する
  • 対象:建築士、土木技術者、設計補助ツールとしての利用者
  • 形式:2次元平面フレーム(静定・不静定どちらも対応)

✅ 導入・起動手順

  1. 上記URLからダウンロード
  2. ZIPファイルを解凍(右クリック → すべて展開)
  3. フォルダ内の matrix.exe(または類似名の実行ファイル)をダブルクリックで起動

🖥️ ソフトの基本構成

  • 節点(ノード)定義
  • 部材(フレーム)定義
  • 支点条件(固定、ローラー等)の設定
  • 荷重の定義(節点荷重・部材荷重)
  • 材料特性(ヤング率E、断面積A、断面二次モーメントI)
  • 計算実行 → 結果表示

🛠️ 基本的な使い方ステップ

① 節点の定義(ノード)

  • 節点番号とその座標(X, Y)を入力
  • メニューの「節点入力」から座標を手動入力

例:

節点1: (0, 0)
節点2: (4000, 0)
節点3: (4000, 3000)

② 部材の定義

  • 節点1と節点2を結ぶ → 部材1
  • 節点2と節点3を結ぶ → 部材2 など
  • 「部材入力」メニューで指定

入力項目:

  • 両端節点番号
  • 材料(E)、断面積(A)、I(断面2次モーメント)

③ 支点条件の設定

  • 各節点に対して固定・ローラー・ピンなどの境界条件を設定
  • 例:
    • 節点1:固定(X, Y, 回転全て拘束)
    • 節点3:Y方向自由(ローラー支点)

④ 荷重の設定

  • 「荷重入力」画面から節点に荷重を入力
  • 節点荷重の方向と大きさ(単位はN)

例:

  • 節点2に下向き(Y方向)10kNの荷重 → -10000 N

⑤ 計算の実行

  • メニューから「計算実行」または「解析開始」を選択
  • 成功すれば、解析結果が表示される

⑥ 結果の確認

主に以下の結果が得られます:

結果項目内容
節点変位各節点のX/Y方向の変位、回転角
支点反力支点にかかる力
部材力各部材の軸力、せん断力、曲げモーメント
グラフ表示曲げモーメント図、せん断力図などが描画可能(バージョンによる)

💡 使用上のポイント

  • 単位系は SI単位(N, mm) で統一してください
  • 境界条件のミスにより「構造が不安定」と表示されることがあります
  • 荷重方向や支点設定の間違いに注意(符号ミスなど)

📂 保存・読み込み

  • 「ファイル」メニューから入力データの保存・読み込みが可能(独自形式)
  • 複数モデルを保存して再編集にも便利

⚠️ よくあるトラブルと対策

トラブル内容原因と対策
計算できない(エラー)支点条件不足、構造が不安定など
荷重を入力しても無反応荷重方向や符号の間違いに注意
変位が異常に大きい単位ミス(mmとmの混同)に注意
モーメント図が出ない部材に断面二次モーメントIが0になっていないか確認

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