/MAT/LAW83

ブロックフォーマットキーワード この材料則は結合材料を記述します。この材料則を使用して、スポット溶接、溶接線、接着、または積層複合材料内の接着層をモデル化できます。

弾性挙動と弾塑性挙動を定義できます。材料の塑性挙動は、対応する変位速度に対して法線方向とせん断方向で結合できます。この材料は六面体ソリッド要素(/BRICK)にしか適用できず、材料時間ステップが要素高さに依存しません。

フォーマット

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
/MAT/LAW83/mat_ID/unit_ID
mat_title
ρ i                
E G Imass          
fct_ID1   Y_scale1 X_scale1 α β
RN RS Fsmooth Fcut      
fct_IDN fct_IDS XSCALE            

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)

 
mat_title 材料のタイトル

(文字、最大100文字)

 
ρ i 初期密度

(実数)

[ kg m 3 ]
E 単位長さ毎のヤング(剛性)率

(実数)

[ Pa m ] MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeaaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaWaamWaaeaada WcaaqaaiaadcfacaWGHbaabaGaamyBaaaaaiaawUfacaGLDbaaaaa@3AA3@
G 単位長さ毎のせん断(剛性)率

デフォルト = E (実数)

[ P a m ] MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeaaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaWaamWaaeaada WcaaqaaiaadcfacaWGHbaabaGaamyBaaaaaiaawUfacaGLDbaaaaa@3AA3@
Imass 質量計算フラグ
= 0(デフォルト)
要素質量は密度と体積を使用して計算される
= 1
要素質量は密度と(上面と底面の平均)面積を使用して計算される

(整数)

 
fct_ID1 真応力対塑性変位を指定する正規化された降伏曲線

(整数)

 
Y_scale1 正規化された関数fct_ID1の縦軸のスケールファクター 10

デフォルト = 1.0(実数)

 
X_scale1 fct_ID1の横軸のスケールファクター 10

デフォルト = 1.0(実数)

[ m ]
α 有効な真応力の計算に使用される角度パラメータ 8

デフォルト = 0.0(実数)

[ rad ]
β 有効な真応力の計算に使用される指数 8

デフォルト = 2.0(実数)

 
RN 有効な真応力の計算に使用される法線方向の最大真応力。

デフォルト = 1.0(実数)

[ Pa ]
RS 有効な真応力の計算に使用されるせん断方向の最大真応力。

デフォルト = 1.0(実数)

[ Pa ]
Fsmooth 変位速度フィルタリングフラグ
= 0(デフォルト)
変位速度フィルタリングなし
= 1
変位速度フィルタリングあり

(整数)

 
Fcut 変位速度フィルタリングのカットオフ周波数

デフォルト = 1030(実数)

[Hz]
fct_IDN スケールファクター対法線方向の塑性変位速度を定義する関数識別子。 9

デフォルト = 0(整数)

 
fct_IDS スケールファクター対せん断方向の塑性変位速度を定義する関数識別子。 9

デフォルト = 0(整数)

 
XSCALE 関数fct_IDNfct_IDSの横軸のスケールファクター 9

デフォルト = 1.0(実数)

[ m s ] MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaWaamWaaeaada Wcaaqaaiaab2gaaeaacaqGZbaaaaGaay5waiaaw2faaaaa@39DE@

例(結合)

この例では、法線の降伏曲線はfct_ID1=200です。最大法線真応力は0.2GPa、最大せん断真応力は0.4GPaです。 β = 2 で、これは結合の混合モード荷重ケース(30°または60°)のフィッティングに使用します。 α = 0 で、剥離効果は考慮されません。
#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1 
unit for mat
                  kg                  mm                  ms
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  2. MATERIALS:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/MAT/LAW83/1/1
CONNECT MATERIAL
#              RHO_I
              7.8E-6
#                  E                   G     Imass 
                  20                             0
#  Fct_ID1                      Y_scale1            X_scale1               ALPHA                BETA
       200                             1                   1                   0                   2
#                 RN                  RS   Fsmooth                Fcut
                  .2                  .4         0                   0
#  Fct_IDN   Fct_IDS              XSCALE
         0         0                   0
/FAIL/SNCONNECT/1/1
#            ALPHA_0              BETA_0             ALPHA_F              BETA_F  Ifail_so      ISYM
                   0                   2                   0                   2         1         1
#   Fct_0N    Fct_0S    Fct_FN    Fct_FS            XSCALE_0            XSCALE_F           AREAscale
      2001      2002      2003      2004                   1                   1                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  3. FUNCTIONS:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FUNCT/200
MAT83 curve
#                  X                   Y
                   0                   1                                                            
                   1                   1                                                            
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FUNCT/2001
Fct_0N
#                  X                   Y
                   0                  .5                                                            
                   1                  .5                                                            
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FUNCT/2002
Fct_0S
#                  X                   Y
                   0                  .5                                                            
                   1                  .5                                                            
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FUNCT/2003
Fct_fN
#                  X                   Y
                   0                   1                                                            
                   1                   1                                                            
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FUNCT/2004
Fct_fS
#                  X                   Y
                   0                   1                                                            
                   1                   1                                                            
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#ENDDATA
/END
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

コメント

  1. この材料則は、8節点六面体要素(/BRICK)とのみ互換性があります。/PROP/TYPE43とのみ適合します。
  2. 剛性係数および降伏曲線:
    • ソリッド要素の初期高さに依存しないようにするため、剛性係数および応力は変位毎に定義されます。

      例えば、 E MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKf MBHbqefqvATv2CG4uz3bIuV1wyUbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhi ov2DaebbnrfifHhDYfgasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8 qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9 q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaacaGacmGadaWaaiqacaabaiaafaaake aacaWGfbaaaa@39A1@ =210000 MPa/mmは、降伏応力曲線で指定された降伏応力の限度に達するまで、法線方向応力が1mm伸びるごとに21000Pa増加することを意味します。

    • せん断方向の剛性は、剛性係数 E MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKf MBHbqefqvATv2CG4uz3bIuV1wyUbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhi ov2DaebbnrfifHhDYfgasaacH8srps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8 qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9 q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaacaGacmGadaWaaiqacaabaiaafaaake aacaWGfbaaaa@39A1@ に等しいと見なされます(図 1)。
    • ポアソン比は0です。
    • 降伏応力(fct_ID11で定義)に達した後、材料は塑性相に移行します。最大応力RN(引張)またはRS(せん断)に達した後は、材料内の応力は増加しません(図 1)。


      図 1.
    • 塑性の伸びは、fct_ID1が指定されている場合に考慮されます。これは、通常、真応力を塑性変位の関数として表す、減少しない関数です。横軸の値の最初は “0”で、縦軸の値の最初は降伏応力であるべきです。関数は材料の損傷をモデル化する応力低下の部分を含む事もできます。


      図 2.
  3. 塑性変位。
    完全な要素の変位 u ¯ MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGabmyDayaara aaaa@3708@ は弾性部分 u ¯ e MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGabmyDayaara WaaWbaaSqabeaacaWGLbaaaaaa@381F@ (降伏応力に達する前)と塑性の変位の部分 u ¯ p l MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGabmyDayaara WaaWbaaSqabeaacaWGWbGaamiBaaaaaaa@391B@ に分割できます。単軸引張および圧縮の最も単純なケースでは、塑性変位は次の式で計算されます:(1)
    u ¯ p l = u ¯ u ¯ e = u ¯ σ t r E MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGabmyDayaara WaaWbaaSqabeaacaWGWbGaamiBaaaakiabg2da9iqadwhagaqeaiab gkHiTiqadwhagaqeamaaCaaaleqabaGaamyzaaaakiabg2da9iqadw hagaqeaiabgkHiTmaalaaabaGaeq4Wdm3aaSbaaSqaaiaadshacaWG YbaabeaaaOqaaiaadweaaaaaaa@4625@

    全法線変位は、塑性法線変位と弾性法線変位の和です。

  4. 材料挙動は、引張や圧縮と同じです。法線DOFとせん断DOFは、弾性領域で連成されません。
  5. 法線DOFとせん断DOFは、塑性領域で連成されます。有効な真応力( σ y )は、次のように、法線( σ n )とせん断応力( σ s )から計算されます:(2)
    σ y = [ ( σ n R N f N ( 1 α sym ) ) β + ( σ s R S f S ) β ] 1 β MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeq4Wdm3aaS baaSqaaiaadMhaaeqaaOGaeyypa0ZaamWaaeaadaqadaqaamaalaaa baGaeq4Wdm3aaSbaaSqaaiaad6gaaeqaaaGcbaGaamOuamaaBaaale aacaWGobaabeaakiabgwSixlGacAgadaWgaaWcbaGaamOtaaqabaGc daqadaqaaiaaigdacqGHsislcqaHXoqycqGHflY1ciGGZbGaaiyEai aac2gaaiaawIcacaGLPaaaaaaacaGLOaGaayzkaaWaaWbaaSqabeaa cqaHYoGyaaGccqGHRaWkdaqadaqaamaalaaabaGaeq4Wdm3aaSbaaS qaaiaadohaaeqaaaGcbaGaamOuamaaBaaaleaacaWGtbaabeaakiab gwSixlGacAgadaWgaaWcbaGaam4uaaqabaaaaaGccaGLOaGaayzkaa WaaWbaaSqabeaacqaHYoGyaaaakiaawUfacaGLDbaadaahaaWcbeqa amaalaaabaGaaGymaaqaaiabek7aIbaaaaaaaa@6268@
    ここで、
    • f N f S fct_IDNfct_IDSの関数です。
    • fct_IDNfct_IDSは、塑性変位速度の関数として法線応力とせん断応力のスケーリング係数を指定します。
    • sym MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaci4CaiaacM hacaGGTbaaaa@38DD@ sin A MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaci4CaiaacM gacaGGUbGaamyqaaaa@3994@ .
      ここで、 A MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamyqaaaa@36BC@ は、ソリッド要素の底面法線と上面法線の間の角度です。


      図 3.
    • パラメータ α MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeqySdegaaa@3795@ は、モーメントの影響を記述する(たとえば剥離試験における)ために用いられるスケールファクターです。
    • パラメータ β は、法線およびせん断の組み合わせ試験でフィッティングされることが可能です。たとえば、60°試験または30°試験。
      パラメータ β をフィッティングさせるには、少なくとも1つの組み合わせ試験が必要です。図 4 は、組み合わせ試験での最大応力に対する β の影響を示しています。


      図 4.
  6. ソリッド要素の高さは0にすることができます。要素の高さは時間ステップに影響しません。この材料で使用できるのは、節点時間ステップのみです。
  7. ソリッド要素のすべての節点が、他のシェルまたはソリッド要素か、剛体のセカンダリ節点(/RBODY)またはタイドインターフェースのセカンダリ節点(/INTER/TYPE2)に結合されている必要があります。
  8. ソリッド要素のすべての節点が自由になると、その要素は削除されます。
  9. この材料の破断基準は、/FAIL/SNCONNECTで定義されます。
  10. 真応力は、次のように、fct_ID1から取得されます:(3)
    Y = Y _ s c a l e 1 f 1 ( X X _ s c a l e 1 )

    ここで、 f 1 fct_ID1の関数