ダミーのポジショニング

ダミーブラウザを使用してダミーモデルを配置します。

ダミーブラウザ

ダミーブラウザの概要。

メニューバーで、Tools > Dummyをクリックします。メニューバーで、Safety > Dummy Positionerをクリックします。

安全解析リボンでダミーツールをクリックします。


図 1.
制約事項: LS-DYNAソルバーとRadiossソルバーでのみ利用できます。

このブラウザは、LS-DYNARadiossのすべてのHumaneticsダミー(暗号化されている場合とされていない場合があります)およびLSTCダミーに対応しています。

RestoreツールバーのUndoコマンドまたはRedoコマンドを使用して、ブラウザで実行した操作をそれぞれ取り消しまたはやり直しできます。

ダミーブラウザには2つのペインがあります:1番目のペインには、ダミーモデルを定義するさまざまなボディで構成されたダミー構造が表示されます。2番目のペインには、ダミーの各関節の配置パラメータを定義できるエンティティエディターが表示されます。


図 2.
ダミーブラウザには次の各データが表示されます。
詳細
エンティティ ダミーとダミーボディのリスト。
ID ダミーIDとボディIDが表示されます。
ボディエンティティの色が表示されます。

ボディの色は、モデルブラウザで定義したコンポーネントの色とは異なります。ボディの色は、ボディが確認モードである場合、または表示モードを"By Body"に設定している場合にアクティブになります。

エンティティエディター

エンティティエディターを使用して、ダミーブラウザエンティティ内部で定義されている属性の割り当て、修正、迅速な確認を実施します。

エンティティエディターでは、Hポイントの座標の定義やダミーに対するグローバル回転の適用などによって、ダミーを空間に配置できます。Hポイントの目標位置は、座標値を欄に直接入力して指定できるほか、青色の矢印をクリックし、グラフィックス領域で節点を選択することによって選択することもできます。


図 3.
ダミーに対するグローバル回転も定義できます。回転量は、上矢印ボタンと下矢印ボタンを使用して変更できます。また、Incrementの値を変更して操作の増分値をコントロールできます。


図 4.

エンティティエディターを使用して、ボディの位置を変更することもできます。各回転軸を中心とした回転角度を直接指定して、選択したボディの可動範囲を定義できます。

上矢印ボタンと下矢印ボタンを使用して回転量を変更することもできます。また、Incrementの値を変更して操作の増分値をコントロールできます。


図 5.

コンテキストメニュー

オプション Available for 説明
Define Position Dummy 新しい位置を作成するか、既存の位置を上書きすることにより、ダミーの表示位置を保存します。
Retrieve Position Dummy 保存した位置のリストから位置を選択することにより、ダミーを初期位置または他の位置に配置します。
Move Limbs Dummy エンティティエディターを開き、ターゲット位置に自動的に移動する機能を使用して、ダミーの位置を定義します。
Positioning File Dummy ダミーの位置の値を収めた配置ファイル(*.daf)をインポートまたはエクスポートします。
Pre-Simulation Dummy ダミーの変形をシミュレートするために、適切なソルバーに入力デックをエクスポートします。
Show ダミーとボディ グラフィックス領域にエンティティを表示します。そのエンティティのアイコンが強調表示に変化し、エンティティが表示されていることが示されます。
Hide ダミーとボディ グラフィックス領域内のエンティティの表示をオフにします。この選択によって、各エンティティのローカルな表示状態が変化します。エンティティのアイコンが淡色表示になり、エンティティが非表示であることが示されます。
Isolate ダミーとボディ 選択したエンティティのみが表示され、同じタイプの他のエンティティはすべて非表示になります。
Review Dummy ダミーの関節とボディを簡易表示モードで表示します。
Reset Review Dummy それまでに選択したエンティティのレビューをリセットします。

サポートされるエンティティ

Dummy /ダミー()は、 ダミーブラウザ階層のルートになります。ダミーは、複数のダミーアセンブリから表現されるボディ()によって定義されます。

ダミーの配置

ボディ位置の手動調整

  1. ダミーブラウザで、ボディを選択します。
  2. グラフィックスエリアでは、マニピュレーターをクリック&ドラッグして、選択したボディの位置をインタラクティブに変更することができます。


    図 6.

ボディの自動配置

  1. ダミーブラウザで、ボディを右クリックして、コンテキストメニューからMove Limbsを選択します。
    エンティティエディターが開きます。


    図 7.
  2. Multiple pairs欄で、No(1つの節点にオプションを適用)またはYes(節点とターゲットの組み合わせにオプションを適用)を選択します。
  3. Multiple pairsをYesに設定した場合は、Select pairsをクリックしてSelect multi nodesダイアログを開き、節点および目標ポイントのペアを選択します。
  4. ボディの節点を定義します。
  5. 目標位置を定義します。
  6. Select BodiesをクリックしてDummy Bodies DOFダイアログを開き、目的のボディを選択します。また、自動配置中に移動可能になるアクティブなボディの自由度を選択します。
    ボディのチェックボックスをオンにするか、グラフィックス領域で選択することにより、ボディを選択します(右クリックと左クリックでボディのアクティブと非アクティブが切り替わります)。ロックアイコンをクリックするか、グラフィックス領域でDOFの矢印を選択することにより、自由度のロックとロック解除を切り替えます(右クリックと左クリックでDOFのアクティブと非アクティブが切り替わります)。


    図 8.
  7. Moveをクリックして、自動配置プロセスを開始します。
  8. 保存をクリックして、得られた位置を保存します。
    New position name欄に名前が追加されます。
ダミーの配置に関するチュートリアルを表示するには、HM-4640:ダミーポジショナーをご参照ください。

周辺のコンポーネントとの接触の検出

自動接触検出を使用すると、ダミーの手足と周辺の構造材コンポーネントの接触を、その配置のプロセスで自動的に検出できます。接触が検出されると、手足の動きが自動的に停止します。

  1. ダミーブラウザでダミーのボディを選択します。
  2. エンティティエディターで、Multiple contactsをYesかNoに設定することにより、定義する接触を1つにするか複数にするかを指定します。
  3. 接触ごとに、Contact set part欄でコンポーネントの組み合わせを作成して割り当てます。
  4. Gap factor欄に、適切なスケール係数を入力します。
  5. Closeをクリックします。
    選択したダミーのボディのContactチェックボックスがオンになり、接触チェックがアクティブになっていることが示されます。


    図 9.

事前シミュレーションのセットアップ

入力デックをエクスポートして、ダミーの変形をシミュレートします。

はじめにダミーの配置をお読みください。


図 10.

シミュレーションの結果ファイルをインポートして、初期FEモデルを更新し、ダミーのコンポーネントどうしの交差と貫通を除去できます。

  1. ダミーブラウザで、ダミーを右クリックしてコンテキストメニューからPre-Simulationを選択します。
  2. PreSimulation Toolダイアログで、必要に応じて設定を指定します。
    1. PreSimulation type欄で単位系を選択します。

      この単位系によって、デフォルトのシミュレーションパラメータが自動的に正しい単位に設定されます。この設定の後でも、これらの値を手動で変更できます。

    2. Reference Position欄のPositionで、事前シミュレーションにおけるダミーの開始位置を選択します。
      デフォルトでは、ダミーの初期位置(Initial Position)が選択されます。
    3. Export File欄に、事前シミュレーションデックのファイル名とディレクトリを入力します。
      デフォルトでは、ファイル名が“result”であるデックが~…/Local/Tempディレクトリにエクスポートされます。
  3. 必要に応じてPreSimulationツールのオプションを指定します。
  4. オプション: シミュレーション結果ファイルをインポートして初期モデルを更新します。この更新によって、ダミーの節点座標が更新され、要素の初期応力状態が決まります。
    • LS-DYNAでは、Import dynain Fileをクリックして.dynainファイルを見つけます。
    • Radiossでは、Import h3d Fileをクリックして.h3dファイルを見つけます。
  5. Exportをクリックします。

指定した場所に事前シミュレーションデックがエクスポートされます。

ダミーの事前シミュレーションデックのエクスポートでは、選択した基準位置に置かれたダミーモデルの全体のみがHyperMeshによってエクスポートされます。デフォルトでは、この基準位置はダミーの初期位置です。

この事前シミュレーションで使用する方法は“ケーブル”法と呼ばれています。この方法では、ダミーをその初期位置から最終位置まで引っ張るために、ダミーのボディに接合した1D要素を使用します。

事前シミュレーションに必要なダミーの各ボディとすべての境界条件について、すべての“ケーブル”が自動的に作成されます。
図 11. ボディにケーブル要素を結合してエクスポートしたダミーの事前シミュレーションモデル


ダミーのアセンブリキーワードにケーブルの結合節点“N1; N2; N3”を定義していれば、その節点が使用されます。
図 12. Radioss



図 13. LS-DYNA
ダミーのアセンブリキーワードの節点“N1; N2; N3”を定義していない場合は、各ボディ上で、結合節点として最適な3つの節点がHyperMeshによって自動的に検出されます。この場合は、次のようなメッセージが表示されます。


図 14. Altair HyperMeshのメッセージ
ダミー配置のシミュレーションの後、ダミーのコンポーネントに変形が適用され、コンポーネントどうしの交差が除去されます。


図 15.
“ケーブル”法では、その最終位置が、ダミーブラウザで定義した最終位置と必ず完全に一致します。


図 16.

PreSimulationツールのオプション

PreSimulationツールでサポートされている各種オプションの概要を紹介します。

LS-DYNA

シミュレーションのパラメータ
Simulation Time
事前シミュレーション向けに、*CONTROL_TERMINATIONで合計シミュレーション時間を定義します。
デフォルト値 = 250ms
Time Step
事前シミュレーション向けに、*CONTROL_TIMESTEPでコントロール時間ステップ値を定義します。
デフォルト値 = 0.001ms
Force in cables
ケーブル要素に適用するプリテンション力を*MAT_CABLE_DISCRETE_BEAMで定義します。
デフォルト値 = 1.0kN
Force ramp up time
プリテンション力の増加時間を*MAT_CABLE_DISCRETE_BEAMで定義します。
デフォルト値 = 10.0ms
Damping on cables
離散要素に対する減衰値を*MAT_DAMPER_VISCOUDで定義します。
デフォルト値 = 0.5
Global damping value
全体系の減衰定数を*DAMPING_GLOBALで定義します。
デフォルト値 = 0.05
初期応力結果
Import *INITIAL_STRESS_SOLID
.dynainファイルからソリッド要素の初期応力をインポートします。
Import *INITIAL_STRESS_SHELL
.dynainファイルからシェル要素の初期応力をインポートします。
Import *INITIAL_STRESS_BEAM
.dynainファイルからビーム要素の初期応力をインポートします。

Radioss

シミュレーションのパラメータ
Generate XREF for initial stresses
材料タイプと要素定式化の点でこのRADIOSS機能と互換性がある/XREFカードをダミーのコンポーネント向けに作成します。このXREFカードは、事前シミュレーションデックをエクスポートする際の元のセッションで生成されます。.h3dファイルのインポートでは生成されません。
Simulation time
事前シミュレーション向けに、/RUNカードで合計シミュレーション時間を定義します。
デフォルト値 = 250ms
Time Step
事前シミュレーション向けに、/DT/NODA/CSTカードでコントロール時間ステップ値を定義します。
デフォルト値 = 0.001ms
Global damping value
全体系の減衰定数を/DAMPカードで定義します。
デフォルト値 = 0.05
Create rigids for end bodies
事前シミュレーションの際にダミーの末端ボディ(足、手、頭部)を自動的に剛体化します。

ポジショニングファイルの読み込み

ダミーブラウザで、ダミーのルート名を右クリックして、コンテキストメニューから Positioning File > Importを選択します。
ポジショニングファイル(*.daf)を読み込むと、読み込んだ位置データに応じてダミーが自動的に配置されます。