HM-4615：LS-DYNAを用いたモデルのインポート、エアバッグと接触の定義、および表示されているものだけのエクスポート

このチュートリアルでは、次の定義を行います。エアバッグメッシュ形状用の*AIRBAG_WANG_NEFSKEを定義、*INITIAL_VELOCITY_GENERATIONを使用して頭部に負のx方向に3 mm/msの初速を定義、*ICONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACEでエアバッグと頭部間に接触を定義、エアバッグ用に*CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACEを定義、*CONTACT_NODES_TO_SURFACEで平面とエアバッグ間に接触を定義。

開始する前に、作業ディレクトリに<hm.zip>/interfaces/lsdyna/からairbag_start.keyをコピーします。
ここでは、HyperMeshを使用したLS-DYNAエアバッグ荷重の定義に関して学習します。頭部とエアバッグは図 1に示すとおりです。


図 1.

LS-DYNA概要

ここでは、LS-DYNAモデルのインポート、表示されているものだけのエクスポート、接触の作成と確認について学習します。

LS-DYNAモデルのインポート

ワーニングとエラーメッセージ
LS-DYNAモデルをインポートすると、HyperMeshのワーニングとエラーメッセージは、使用されているFE入力トランスレータに応じてdynakey.msgまたはdynaseq.msgに出力されます。このファイルは、HyperMeshが起動された同じフォルダー内に作成されます。
サポートされていないカード
インポートの際、HyperMeshでサポートされていないLS-DYNAカードは、unsupp_cardsパネルに書き出されます。このパネルにアクセスするには、メニューバーから Setup > Create > コントロールカードを選択します。非サポートカードは残りのモデルとエクスポートされます。
サポートされていないカードがHyperMesh内のエンティティを指している場合には、注意が必要です。例えば、サポートされていない材料が*PARTカードで参照されている場合などです。HyperMeshは、サポートされていないカードをテキストとして保管しますが、関連性は考慮しません。
LSTCダミーファイル
ツリーファイルからFTSS/ARUPツリーファイルフォーマットに変換することで、LSTC Hybrid IIIダミーファイルをHyperMeshに読み込むことができます。
インクルードファイル
HyperMeshは、*INCLUDEをサポートしています。インクルードファイルがインポートされる際、存在しないエンティティのIDは保持され、それらのIDは新規エンティティには使用されません。Include filesインポートオプションを使用し、インポートに際してインクルードファイルを結合、保持、またはスキップするかどうかを指定します。このオプションにアクセスするには、メニューバーからFile > Import > Solver Deckを選択します。
インクルードファイルのサポート：
  • LS-DYNAキーワード、*INCLUDE、*INCLUDE_STAMPED_PART、*INCLUDE_STAMPED_PART_SET、*INCLUDE_TRANSFORM、*INCLUDE_COMPENSATION_OPTIONがインクルードファイルにマップされます。
  • インクルードファイルの異なるタイプへの切り替えは、モデルブラウザのコンテキストメニューのInclude Fileオプションを使用します。ただし、*INCLUDE_STAMPED_PARTと*INCLUDE_STAMPED_PART_SETは除外されます。
  • INCLUDE_TRANSFORMの管理は、Transformation Managerを使用します。
  • インポート中、同じインクルードファイルが*INCLUDE_TRANSFORMを使用して複数回参照されている場合、それぞれにはインクリメント番号が名前に追加され、インポートされます。モデルブラウザで確認できます。これらは、Instanceチェックボックスを非選択にしない限りエクスポートされることはありません。
  • インポート中、デフォルト設定では、関連性を保持するために*INCLUDE_STAMPED_PARTおよび*INCLUDE_STAMPED_PART_SETが"read only"としてインポートされます。
  • インポート中、インクルードファイルは、*INCLUDEが*INCLUDE_TRANSFORMの後にある場合に読み込みできます。
  • インクルードファイルのインポート時ImportブラウザのSolver optionsを使用してインポートするインクルードファイルのタイプを選択できます。このオプションは、以下のインクルードファイルタイプの設定を可能にします：INCLUDE, INCLUDE_STAMPED_PART、INCLUDE_STAMPED_PART_SET、INCLUDE_COMPENSATION_options。タイプINCLUDE_STAMPED_PARTまたはINCLUDE_STAMPED_PART_SETのファイルを添付するこを可能にするオプションはこれだけです。

表示されているものだけをエクスポート

Export - Solver Deckタブから、Export > Displayedオプションを選択し、表示されている節点と要素のみをエクスポートすることができます。表示されている節点および要素に割り当てられているモデルデータのみをエクスポートします。このモデルデータには、材料またそれらに関連するカーブ、プロパティ、接触の部分、および出力要求が含まれます。

接触の作成と確認

表 1 すべてのセカンダリセットとメインセットのタイプが接触として作成し、指定する方法を説明します。

表 1.
セカンダリとメインセットタイプ LS-DYNA カード カードの作成に使用されるパネル Interfacesパネルのaddサブパネルで指定するタイプ
EQ.0: set segment id *SET_SEGMENT set_segment (contactsurfs) または … csurfs
    Interfacesの addサブパネル entity
EQ.1: shell element *SET_SHELL_Optio Entity Sets または… sets
set id n Interfacesの addサブパネル subpanel entity
EQ.2: part set id EQ.2: part set id Entity Sets または… Interfacesの addサブパネル split comps
EQ.3: part id *PART Collectors comps
* EQ.4: node set id *SET_NODE_Option Entity Sets または… sets
    Interfacesの addサブパネル entity
* EQ.5: include all   Interfacesの addサブパネル all
* EQ.6: part set id for exempted parts *SET_PART_LIST Interfaces、add サブパネル、カードイメージ サブパネル sets
Addサブパネル
Interfacesパネル、Addサブパネルには、*CONTACTのLS-DYNAメインまたはセカンダリセットを指定するために選択できるメインおよびセカンダリエンティティタイプが複数ありますが、作成している特定の接触に対して有効なメインおよびセカンダリタイプのみが選択可能です。
Mainまたはsecondaryをcompsに設定して、コンポーネントを1つだけ選択した場合、 LS-DYNA typeは3、part ID、*PARTが作成されます。複数のコンポーネントが選択されている場合、LS-DYNAのtype 2、part set ID、および*SET_PART_LISTが作成されます。
メインタイプまたはセカンダリタイプがセットに設定されている場合、作成している特定の接触に対して有効なセットのみが選択可能です。例えば、*CONTACT_NODES_TO_SURFACEの場合、セカンダリで利用できるのは節点セットのリストのみで、要素セットやパートセットのような他のセットタイプのリストは表示されません。
接触の確認
接触を確認するには、Interfacesパネルのaddサブパネルのreviewをクリックします。

LS-DYNAユーザープロファイルの読み込み

このステップでは、LS-DYNAユーザープロファイルを読み込みます。

  1. HyperMesh Desktopを起動します。
  2. User ProfilesダイアログでユーザープロファイルをLsDyna に設定します。

LS-DYNAモデルのインポート

このステップでは、HyperMeshにLS-DYNAモデルファイルをインポートします。

  1. メニューバーからFile > Import > Solver Deckを選択します。
    Import - Solver Deckタブが開きます。
  2. File 欄でairbag_start.key を選択します。
  3. Importをクリックします。
    Import Process Messagesダイアログが開きます。
  4. Closeを選択してImport Process Messages ダイアログを閉じます。

*AIRBAG_WANG_NEFSKEの定義

このステップでは、エアバッグメッシュジオメトリ用に*AIRBAG_WANG_NEFSKEを定義します。

  1. AirbagFrontとAirbagRearコンポーネントを含むパートセット*SET_PART_LISTを作成します。
    1. モデルブラウザで右クリックし、コンテキストメニューからCreate > Setを選択します。


      図 2.
      新規セットがエンティティエディターで開かれます。
    2. Nameにairbag_setを入力します。
    3. カードイメージをPartに設定します。
    4. Entity IDsで、0 Components > Componentsをクリックします。


      図 3.
    5. Select ComponentsダイアログでAirbagFrontとAirbagRearを選択し、OKをクリックします。


      図 4.
  2. エアバッグ（*AIRBAG_WANG_NEFSKE）を定義します。
    1. メニューバーからView > Browsers > HyperMesh > Solverを選択してソルバーブラウザを開きます。
    2. ソルバーブラウザで右クリックし、コンテキストメニューからCreate > *AIRBAG > *AIRBAG_WANG_NEFSKEを選択します。


      図 5.
      新規コントロールボリュームがエンティティエディターで開かれます。
    3. Nameにairbagを入力します。
    4. SIDをクリックします。
      エンティティセレクターがアクティブになります。
    5. エンティティセレクターをSets に設定します（図 6参照）。


      図 6.
    6. Set をクリックします。


      図 7.
    7. Select Setダイアログでairbag_setを選択し、OKをクリックします。
      注: このセット内のパートは、エアバッグの形状を定義します。


      図 8.
    8. CV（Heat capacity at constant volume）に1023.0を入力します。
    9. CP（Heat capacity at constant pressure）に1320.0を入力します。
    10. T（Temperature of input gas）に780.0を入力します。
    11. LCMT (Load curve specifying input mass flow rate) > Curveをクリックします。
    12. Select Curveダイアログでairbag LCMT curveを選択し、OKをクリックします。
    13. C23（Vent orifice coefficient）に1.0を入力します。
    14. LCA23 (Load curve defining vent orifice area as a function of pressure) > Curveをクリックします。
    15. Select Curveダイアログでairbag LCA23 curveを選択し、OKをクリックします。
    16. CP23（Orifice coefficient for leakage）に1.0を入力します。
    17. PE（Ambient pressure）に1.0E-4を入力します。
    18. RO（Ambient density）に1.0E-9を入力します。
    19. GC（Gravitational conversion constant）に1.0を入力します。
  3. *INITIAL_VELOCITY_GENERATIONで頭部に負のx方向に3 mm/msの初速を定義
    1. モデルブラウザで右クリックし、コンテキストメニューからCreate > Load sCollectorを選択します。


      図 9.
      新規荷重コレクターがエンティティエディターで開かれます。
    2. Nameにvelocityを入力します。
    3. カードイメージをInitialVelに設定します。
    4. Optionsの下のNSIDを右クリックし、コンテキストメニューからCreateを選択します。

      Create Setsダイアログが表示されます。

    5. Entity IDsで、0 Nodes > Nodesを選択します。
      注: Create Setsダイアログはステップ3.fから3.iのために開いたままにしておきます。Create Setsダイアロがパネル領域に重なっているようであれば、ダイアログを移動します。


      図 10.
    6. パネル領域で nodes > by Collectorをクリックします。
    7. 図 11に示すHeadチェックボックスを選択します。


      図 11.
    8. selectをクリックします。
    9. proceedをクリックします。
    10. Create SetsダイアログでCloseをクリックします。
    11. ソルバーブラウザの*INITIAL folder, *INITIAL_VELOCITYサブフォルダーの下のvelocityを右クリックし、コンテキストメニューからReview を選択します。
      荷重コレクターがハイライト表示され、その他のエンティティがグレー表示されます（図 12参照）。


      図 12.
    12. velocityを右クリックし、コンテキストメニューからReviewを選択します。
      エンティティが元の色に戻ります。

エアバッグと頭部間に接触を定義

ここでは、エアバッグと頭部の間の接触を*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACEで定義します。

  1. カードイメージ SurfaceToSurfaceでHyperMeshグループを作成します。
    1. ソルバーブラウザで右クリックし、コンテキストメニューからCreate > *CONTACT > *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE > *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACEを選択します。


      図 13.
      新規グループがエンティティエディターで開かれます。
    2. Nameに Airbag_Headを入力します。
  2. surface type 3、part IDでメインとなるheadを指定します。
    ヒント: このステップでは、Airbag_Headグループ用にエンティティエディターを開いたままにします。
    1. MSIDをクリックします。
    2. エンティティセレクターをComponentsにセットします。
    3. Componentsをクリックします。
    4. Select ComponentsダイアログでHeadを選択し、OKをクリックします。
  3. surface type 2、part set IDでセカンダリのサーフェスとなるairbagを指定します。
    ヒント: このステップでは、Airbag_Headグループ用にエンティティエディターを開いたままにします。
    1. SSIDをクリックします。
    2. エンティティセレクターをSetに設定します。
    3. Set をクリックします。
    4. Select Setダイアログでairbag_setを選択し、OKをクリックします。
      注: このセットには、コンポーネントAirbagFrontとAirbagRearが含まれます。
  4. メインエンティティとセカンダリエンティティを表示します。
    ヒント: ここでは、Airbag_Headグループがソルバーブラウザ内で選択されている必要があります。
    1. ソルバーブラウザで、Airbag_Headを右クリックし、コンテキストメニューからReview を選択します。
      メインとセカンダリエンティティが一時的に青と赤で表示されます。その他のエンティティは、一時的にグレーで表示されます。


      図 14.
    2. Airbag_Headを右クリックし、コンテキストメニューからReviewを選択します。
      エンティティが元の色に戻ります。
  5. エアバッグ用に*CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACEを定義します。
    1. ソルバーブラウザで右クリックし、コンテキストメニューからCreate > *CONTACT > *CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACEを選択します。


      図 15.
      新規グループがエンティティエディターで開かれます。
    2. Nameにairbagを入力します。
  6. secondary set type 2、part set IDでセカンダリのサーフェスとなるairbagを指定します。
    ヒント: このステップでは、airbagグループ用にエンティティエディターを開いたままにします。
    1. SSIDをクリックします。
    2. エンティティセレクターをSetに設定します。
    3. Set をクリックします。
    4. Select Setダイアログでairbag_setを選択し、OKをクリックします。
  7. セカンダリエンティティを表示します。
    ヒント: ここでは、airbagグループがソルバーブラウザ内で選択されている必要があります。
    1. ソルバーブラウザで、airbagを右クリックし、コンテキストメニューからReview を選択します。
      メインとセカンダリエンティティが一時的に白と赤で表示されます。その他のエンティティは、一時的にグレーで表示されます。


      図 16.
    2. airbagを右クリックし、コンテキストメニューからReviewを選択します。
      エンティティが元の色に戻ります。

平面とエアバッグ間に接触を定義

ここでは、平面とエアバッグの間の接触を*CONTACT_NODES_TO_SURFACEで定義します。

  1. AirbagRearコンポーネントをマスター面としてmaster type 0とset segment IDで指定します。
    1. ソルバーブラウザで右クリックし、コンテキストメニューからCreate > *SET > *SET_SEGMENT > *SET_SEGMENTを選択します。


      図 17.
      新規contactsurf がエンティティエディターで開かれます。
    2. NameにAirbagRear_masterを入力します。
    3. オプション: カラーアイコンをクリックし、contactsurfに新しい色を設定します。
    4. Elementsで0 Elements > Elementsを選択します。
    5. パネル領域の2番目のスイッチをelems に設定します（図 18参照）。


      図 18.
    6. elems > by collectorをクリックします。
    7. AirbagRearチェックボックスを選択します。
    8. selectをクリックします。
    9. addをクリックします。


      図 19.
  2. エアバッグに作成された接触サーフェスのピラミッドを反転します。
    1. パネル領域の1番目のスイッチをadjust contact direction に設定します（図 20参照）。


      図 20.
    2. all elementsチェックボックスを選択します。
    3. reverseをクリックします。


      図 21.
    4. returnをクリックします。
  3. *CONTACT_NODES_TO_SURFACEカードを作成します。
    1. ソルバーブラウザで右クリックし、コンテキストメニューからCreate > *CONTACT > *CONTACT_NODES_TO_SURFACE > *CONTACT_NODES_TO_SURFACEを選択します。


      図 22.
      新規グループがエンティティエディターで開かれます。
    2. NameにAirbag_Plateを入力します。
  4. 接触のマスター面用にAirbagRear_master接触面を指定します。
    ヒント: このステップでは、Airbag_Plateグループ用にエンティティエディターを開いたままにします。
    1. MSIDをクリックします。
    2. エンティティセレクターをContactsurfsに設定します。
    3. Contactsurfsをクリックします。
    4. Select ContactsurfsダイアログでAirbagRear_masterを選択し、OKをクリックします。
  5. 接触スレーブ面（slave type 4, node set ID）として平面を定義します。
    1. SSIDで、0 Nodes > Nodesを選択します。
    2. パネル領域で、スイッチをnodesに設定します。
    3. nodes > by collectorをクリックします。
    4. RigidPlateコンポーネントを選択します。
    5. selectをクリックします（図 23参照）。


      図 23.
    6. addをクリックします。
      slave選択がグループAirbag_Plateに追加されます（図 24参照）。


      図 24.
    7. returnをクリックします。
  6. マスターとスレーブエンティティを確認します。
    1. ソルバーブラウザの*CONTACTフォルダーの *CONTACT NODES TO SURFACEサブフォルダーの下のAirbag_Plateを右クリックし、コンテキストメニューからReview を選択します。
      マスターおよびスレーブエンティティが一時的に青と赤で表示されます。その他のエンティティは、一時的にグレーで表示されます。


      図 25.
    2. Airbag_Plateを右クリックし、コンテキストメニューからReviewを選択します。
      エンティティが元の色に戻ります。

作成したソルバーエンティティの確認

ここでは、ソルバーブラウザを使用し、作成したソルバーデータを確認します。

  1. ソルバーブラウザの*CONTACTフォルダーの*CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACE サブフォルダーの下のairbagを右クリックし、コンテキストメニューからReview を選択します。
    注: スレーブ（赤）エンティティのみ表示されます。これは、このタイプの接触にはマスターエンティティが存在しないためです。
    マスターおよびスレーブエンティティが一時的に青と赤で表示されます。その他のエンティティは、一時的にグレーで表示されます。


    図 26.
  2. airbagを右クリックし、コンテキストメニューからReviewを選択します。
    エンティティが元の色に戻ります。
  3. ソルバーブラウザの*CONTACTフォルダーの *CONTACT NODES TO SURFACEサブフォルダーの下のAirbag_Plateを右クリックし、コンテキストメニューからIsolate Only を選択します。
    ヒント: マスターおよびスレーブエンティティが表示されない場合、Browser ConfigurationダイアログのOptionsタブのShow/Isolate/IsolateOnly/Attachedチェックボックスがが選択されていることを確認してください。Browser Configurationダイアログにアクセスするため、モデルブラウザを右クリックし、コンテキストメニューからConfigure Browserを選択します。
    この接触に関する要素/コンポーネントのみが表示されます（図 27参照）。


    図 27.
  4. ソルバーブラウザの*CONTACTフォルダーの*CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACE サブフォルダーの下のairbagを右クリックし、コンテキストメニューからShow を選択します。
    図 28のようにエアバッグ全体が表示されます。


    図 28.
  5. *INITIALフォルダーの*INITIAL_VELOCITYサブフォルダーの下のvelocityを右クリックし、コンテキストメニューからReview を選択します。
    図 29のように速度を適用した節点が表示されます。


    図 29.
  6. velocityを右クリックし、コンテキストメニューからReviewを選択します。
    エンティティが元の色に戻ります。

モデルのエクスポート

このステップでは、モデルをLS-DYNA 971フォーマット入力ファイルにエクスポートします。

  1. メニューバーからFile > Export > Solver Deckをクリックします。
    Export - Solver Deckタブが開きます。
  2. TemplateにKeyword971を指定します。
  3. File欄で、作業ディレクトリに移動し、airbag_complete.keyとして保存します。
  4. Export optionsの横のをクリックします。
  5. Export をAll に設定します。
  6. Exportをクリックします。

入力ファイルのサブミット

ここでは、LS-DYNA入力ファイルをLS-DYNA 970にサブミットします。

  1. スタートメニューから、LS-DYNA Manager プログラムを開きます。
  2. solversメニューから、 Start LS-DYNA analysisを選択します。
  3. airbag_complete.keyファイルを読み込みます。
  4. OKをクリックして解析を開始します。

結果の表示

ここでは、HyperViewで結果を確認します。

作業をHyperMeshファイルに保存します。