/FAIL/TBUTCHER

ブロックフォーマットキーワード Tuler-Butcher破壊モデルを記述します。

フォーマット

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
/FAIL/TBUTCHER/mat_ID/unit_ID
λ K σ r Ifail_sh Ifail_so Iduct Ixfem
a b   Dadv    
オプションの行
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
fail_ID                  

定義

フィールド 内容 SI 単位の例
mat_ID 材料識別子

(整数、最大10桁)

 
unit_ID 単位識別子.

(整数、最大10桁)

 
γ 指数。

(正の実数)

 
K 臨界損傷積分。

(実数)

[ P a λ s ]
σ r 破壊応力。

(実数)

[ Pa ]
Ifail_sh シェル破壊フラグ。
= 1
シェルが削除されたりシェルに亀裂が入るのは、DKに、1つの積分点または層で該当する場合です。
= 2
各積分点において、応力テンソルがゼロに設定されるのは、DKに該当する場合です。シェルが削除されるかシェルに亀裂が入るのは、DKにすべての積分点または層で該当する場合です。

Ixfem =0の場合: 破壊 - 要素が削除される

Ixfem =1の場合: 破壊 - 要素に亀裂が入ります。 2

(整数)

 
Ifail_so ソリッド破壊フラグ。
= 1
1つの積分点でDKの場合は、ソリッドが削除されます。
= 2
積分点ごとに、DKの場合は偏差応力テンソルが消失します。

(整数)

 
Iduct 延性脆性材料フラグ(Ixfem=1の場合のみアクティブ(シェルのみ))。
= 1(デフォルト)
延性材料が使用される場合。
= 2
脆性材料が使用される場合(シェルのみ)。

(整数)

 
Ixfem XFEMフラグ(/PROP/SHELL/PROP/SH_SANDW/PROP/TYPE51プロパティの場合のみ)。
= 0(デフォルト)
XFEMなし。
= 1
XFEM定式化。 2

(整数)

 
a 脆性破断材料パラメータ(指数)。

(実数)

 
b 脆性破断材料パラメータ(指数)。

(実数)

 
Dadv 亀裂拡大の基準(Ixfem=1の場合のみアクティブ)。 4

(0と1の間の実数)

デフォルト = 0.85(後方互換性のため)

 
fail_ID 破壊基準識別子3

(整数、最大10桁)

 

例(鋼材)

この例では、/FAIL/TBUTCHERを使用して延性破壊をシミュレートします。指数に応じて、損傷積分はインパルス基準( λ = 1.0 1)、エネルギー(または仕事)基準( λ = 2.0 )、または一定応力基準になります。この λ は、実験データのフィッティングによって取得できます。この例では、指数 λ = 2.0 を使用します。
#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1
unit for mat
#              MUNIT               LUNIT               TUNIT
                  Mg                  mm                   s
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  1. MATERIALS:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/MAT/PLAS_JOHNS/1/1
Steel + ductile failure model
#              RHO_I
              7.8E-9                   0
#                  E                  Nu
              210000                  .3
#                  a                   b                   n           EPS_p_max            SIG_max0
                 270                 450                  .6                   0                   0
#                  c           EPS_DOT_0       ICC   Fsmooth               F_cut               Chard
                   0                   0         0         0                   0                   0
#                  m              T_melt              rhoC_p                 T_r
                   0                   0                   0                   0
/FAIL/TBUTCHER/1/1
#              LAMDA                   K             SIGMA_R  Ifail_sh  Ifail_so    I_DUCT     Ixfem
                   2              0.3e+8                 150         0         1         0         0
#                  A                   B                                    Dadv
                   0                   0                                       0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

コメント

  1. Tuler-Butcher損傷累積パラメータが、指定された臨界損傷値Kを超えると、要素は破断します。損傷パラメータの累積は、延性材料と脆性材料では異なる方法で計算されます(Iduct = 1または2)。ソリッドの場合は、延性破断のみ使用でき、Iductフラグは無効となります。
    延性材料の場合、損傷累積パラメータは下記のとおりです:(1)
    D = 0 t max ( 0 , ( σ σ r ) λ ) d t > K
    ここで、
    σ r
    初期破壊応力
    σ
    最大主応力
    λ
    材料定数(正の実数値)
    t
    要素に亀裂が入る時間
    D
    損傷積分
    K
    損傷積分の限界値

    脆性材料(シェルのみ)の場合、損傷パラメータは下記のとおりです。

    D ˙ = 1 K ( σ σ r ) a

    σ r = σ 0 ( 1 D ) b

    D = D + D ˙ Δ t

  2. XFEM定式化(Ixfem=1)は、Belytchko(Ishell=1または2)、Ishell=3または4、およびQEPH(Ishell=24)シェル要素とのみ適合性があります。XFEMフラグがアクティブ(Ixfem=1)な場合は、この破壊基準によって、要素または層が削除されるのではなく、要素に亀裂が入ります。
    単層と多層の2つのXFEMオプションが利用可能です。XFEMオプションは、材料識別子に適用された破壊基準に関連付けられているプロパティタイプに依存します。
    1. /PROP/SHELL(TYPE1)を使用する場合は、単層XFEMが適用されます。

      この場合、要素全体の厚さが単一層とみなされます。破壊基準は各積分点で計算されますが、この要素には亀裂が1つだけ現れます。このアプローチは、シェルフラグのすべての値(Ifail_sh=1または2)と適合性があります。亀裂方向は、最後に破断した積分点での主制約によって決定されます。

    2. PROP/SH_SANDW(TYPE11)を使用する場合は、多層XFEMが適用されます。

      この場合、板厚全体の各積分点は個別の層とみなされます。破壊基準は別々に計算されるため、亀裂方向は各層で異なる可能性があります。各層における亀裂方向は、ある要素から別の要素へ個別に伝わります。多層XFEMは、Ifail_sh=1とは適合性がありません。この場合、その値は自動でIfail_sh=2に設定されます。

    3. /PROP/TYPE51を使用する場合は、多層XFEMが適用され、各層に別々の亀裂が現れ、要素間を個別に伝わります。このため、亀裂の方向とパターンは各層で異なります。破壊基準は各積分点で個別に計算され、層内の全積分点が破断した時点で亀裂が伝えられます。多層XFEMは、Ifail_sh=1とは適合性がありません。その値は自動でIfail_sh=2に設定されます。
    警告: 単層および複数層XFEM定式化は、今のところ、同じモデル内では混在できません。それらのどちらかをモデル全体に対して選択する必要があります。
  3. fail_IDは、/STATE/BRICK/FAILおよび/INIBRI/FAILで使用されます。デフォルト値はありません。この行が空白の場合、/INIBRI/FAIL内の破壊モデル変数のために出力される値はありません(/STATE/BRICK/FAILオプションで.staファイルに書き込まれます)。
  4. 破壊基準は次のように計算されます。

    損傷累積パラメータDは、Ixfem=0の場合に使用される唯一の破断基準です。

    Ixfem=1の場合は、DDadvの両方を、それぞれ亀裂の初期化および拡大のために使用できます。要素に破断した隣接要素がなく、基準を満たしている場合は、新しい亀裂を初期化するためにDが使用されます。そうでない場合は、既存の亀裂が要素の境界に発生すると、亀裂拡大基準であるDadvDの代わりに使用されます。最終的に、2つ目の亀裂が同じ要素に達すると、この基準は削除されます。