結果と断面力図
EduBeam は変更のたびに（多くても 1 秒間に数回）モデルを解析するので、結果は常に最新です。「解析」ボタンはありません。何も描かれない場合は、モデルがまだ解析できない状態です。理由はビューア左上のメッセージに表示されます（トラブルシューティングを参照）。
このページの図はすべて同じモデル、10 kN/m を受ける3 ヒンジラーメンを示しています。
ビューアでの表示
ビューア右上の表示オプションで表示・非表示を切り替えます（⚙ ボタンで表示オプション自体の表示・非表示を切り替えます）。
| 表示 | 色（初期値） | 備考 |
|---|---|---|
| 変位図 | グレー | 誇張して描かれます。最大の変位が結果の表示倍率のピクセル数の長さで描かれます。初期状態でオン。 |
| N (x)、軸力 | 青 | 引張が正。軸方向の荷重が作用しない限り、要素に沿って一定です。 |
| Vz (x)、せん断力 | 緑 | 等分布荷重では 1 次、台形分布荷重では 2 次の変化をし、集中荷重の位置で跳びます。 |
| My (x)、曲げモーメント | 赤 | 下側引張が正。両端、集中荷重の位置、すべての局所的な極値（V = 0 の位置）にラベルが付きます。初期状態でオン。 |
| 反力 | 紫 | 拘束されたすべての自由度に、矢印と値が表示されます。初期状態でオン。 |
各図の特徴的な点に値が書き込まれます。ラベルの向き、図の大きさ、色は設定で変更できます。
符号の読み方
値の符号は、図が部材のどちら側に描かれているかではなく、ラベルから読み取ってください。負の曲げモーメントは、梁では上縁が、ラーメンの隅角部では外側が引張になる曲げです。
マウスを重ねて見るツールチップ
対象にマウスを重ねるのが、値を読むいちばん速い方法です。
- 節点：
ux、uz、φy（変位は変位の単位、回転角はラジアン）。 - 要素：ラベル、断面、材料。
- 荷重：その成分。
タッチスクリーンでは、代わりに対象をタップしてください。同じ詳細が選択パネルに表示されます。
結果タブ
下部バーの結果タブには 2 つの表があり、節点結果と要素結果で切り替えます。
節点結果
節点ごとに 1 行で、Dx、Dz（変位の単位）と Ry（rad）が表示されます。符号はグローバル座標軸に従います。正の Dz は下向き、正の Ry は画面上で反時計回りです。
要素結果
要素ごとに 1 行で、要素のローカル座標系での材端力が表示されます。
| 列 | 意味 |
|---|---|
X12、Z12、M12 | 要素の始端節点で要素に作用する軸方向力、せん断力、モーメント |
X21、Z21、M21 | 終端節点での同じ量 |
これらは節点が要素に及ぼす力で、要素剛性マトリクスに材端変位を掛け、等価節点荷重を差し引いたものです。図の N・V・M の符号規約ではなく、ローカル座標軸に従います。
- クイックスタートのスパン 6 m の単純梁では
Z12 = Z21 = −36 kNです。両方の支点が梁を上、つまり −z 方向に押し上げています。 - 始端節点で固定され、先端に下向き 18 kN の荷重を受ける片持ち梁では
Z12 = −18 kN、M12 = +72 kNm、Z21 = +18 kN、M21 = 0です。 - ラーメンの柱 1（下端が A、上端が B）では、
X12 = +40 kNがローカル x 軸に沿って要素に押し込む力で、40 kN の圧縮を表します。
CSV のエクスポートとコピー
CSV をエクスポートを押すと、両方の表を含む edubeam-results.csv が、画面に表示中の単位で、表計算ソフトですぐ使える形でダウンロードされます。節点の表には反力 Rx、Rz、My も含まれます。コピーは同じ表をタブ区切りのテキストとしてクリップボードにコピーし、Excel、LibreOffice、Google スプレッドシートにそのまま貼り付けられます。エクスポートでは、材端力の名前は N1 V1 M1 N2 V2 M2 です。
剛性マトリクス
要素のパネルまたは表の行から剛性マトリクスを選ぶと、グローバル座標系での要素の 6 × 6 剛性マトリクスがウィンドウに表示されます。剛性法の授業で手計算の組み立てを確かめるのに便利です。式は理論マニュアルにあります。
数値の表示形式
結果は有効数字 5 桁で表示されます。設定 → 言語と地域 → 数値の表示形式で表記方法を選びます。
| 形式 | 40 000 の表記 | 用途 |
|---|---|---|
| 指数表記（初期値） | 4 · 10⁴ | 桁が大きく異なる値 |
| 工学表記 | 40 · 10³ | キロ / メガの接頭辞に合わせたいとき |
| 自動 | 40000 | 授業で扱う日常的な数値 |
自動では、0.001 から 100 000 までの値はそのままの数値で表し、その範囲外では 10 のべき乗に切り替えます。小数点記号は言語に従います。
精度
- 梁要素は、節点荷重、等分布荷重、台形分布荷重、集中荷重、温度荷重を受ける線形のティモシェンコ梁モデルに対して厳密なので、結果は要素の数に依存しません。
- 計算は倍精度で行われます。
1.5 · 10⁻¹⁸のようなごく小さな値は丸め誤差で、0 を意味します。 - たわみにはせん断変形が含まれます。細長い部材ではオイラー・ベルヌーイ梁の値に 1 % 未満が加わる程度ですが、せいの高い部材や短い部材では数 % になることがあります。せん断変形を抑えるには、断面のせん断補正係数を大きな値にしてください。
レポートでの結果の利用
- ☰ → 画像をエクスポート（Ctrl+P）で、選んだ表示を含む図を PNG または SVG で保存できます。画像のエクスポートをご覧ください。
- 結果 → CSV をエクスポートまたはコピーで数値が得られます。
- モデルを共有でリンクを作れば、読者がモデルそのものを開けます。