/PROP/TYPE13 (SPR_BEAM)
ブロックフォーマットキーワード このビームタイプスプリングプロパティは、6つの独立変形モードを持つビーム要素として機能します。このスプリングでは、非線形剛性、減衰、異なる除荷が考慮されます。変形、荷重、エネルギーに基づく破壊基準を使用できます。
フォーマット
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
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/PROP/TYPE13/prop_ID/unit_IDまたは/PROP/SPR_BEAM/prop_ID/unit_ID | |||||||||
prop_title | |||||||||
Mass | Inertia | Skew_ID | sens_ID | Isflag | Ifail | Ileng | Ifail2 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
K1 | C1 | A1 | B1 | D1 | |||||
fct_ID11 | H1 | fct_ID21 | fct_ID31 | fct_ID41 | |||||
F1 | E1 | Ascale1 | Hscale1 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
K2 | C2 | A2 | B2 | D2 | |||||
fct_ID12 | H2 | fct_ID22 | fct_ID32 | fct_ID42 | |||||
F2 | E2 | Ascale2 | Hscale2 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
K3 | C3 | A3 | B3 | D3 | |||||
fct_ID13 | H3 | fct_ID23 | fct_ID33 | fct_ID43 | |||||
F3 | E3 | Ascale3 | Hscale3 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
K4 | C4 | A4 | B4 | D4 | |||||
fct_ID14 | H4 | fct_ID24 | fct_ID34 | fct_ID44 | |||||
F4 | E4 | Ascale4 | Hscale4 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
K5 | C5 | A5 | B5 | D5 | |||||
fct_ID15 | H5 | fct_ID25 | fct_ID35 | fct_ID45 | |||||
F5 | E5 | Ascale5 | Hscale5 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
K6 | C6 | A6 | B6 | D6 | |||||
fct_ID16 | H6 | fct_ID26 | fct_ID36 | fct_ID46 | |||||
F6 | E6 | Ascale6 | Hscale6 |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
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Fcut | Fsmooth | ||||||||
C1 | n1 | ||||||||
C2 | n2 | ||||||||
C3 | n3 | ||||||||
C4 | n4 | ||||||||
C5 | n5 | ||||||||
C6 | n6 |
定義
フィールド | 内容 | SI 単位の例 |
---|---|---|
prop_ID | プロパティの識別子 (整数、最大10桁) |
|
unit_ID | 単位識別子。 (整数、最大10桁) |
|
prop_title | プロパティのタイトル (文字、最大100文字) |
|
Mass | 質量。 (実数) |
|
Inertia | スプリングの慣性 (実数) |
|
Skew_ID | スキュー座標系識別子。 (整数) |
|
sens_ID | センサーの識別子
(整数) |
|
Isflag | センサーフラグ 3
(整数) |
|
Ifail | 破壊基準
(整数) |
|
Ileng | 単位長さあたりの入力フラグ 4 5
(整数) |
|
Ifail2 | 破壊モデルフラグ 7
(整数) |
|
Ki | fct_ID1i = 0の場合:線形載荷および除荷剛性。 fct_ID1i ≠ 0の場合:弾塑性スプリングの除荷剛性としてのみ使用されます。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
Ci | 減衰 1 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
Ai | 非線形剛性関数スケールファクター =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 1.0(実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
Bi | 対数速度効果スケールファクター =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 0.0(実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
Di | 対数速度効果スケールファクター =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 1.0(実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
fct_ID1i | 非線形剛性
を定義する関数の識別子。 5
Hi = 4の場合:関数は上方の降伏曲線を定義します。 Hi =8の場合:関数は必須で力またはモーメント対スプリング長を定義します。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (整数) |
|
Hi | スプリングの硬化 非線形スプリングのフラグ
=1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (整数) |
|
fct_ID2i | スプリングの速度の関数
として力またはモーメントを定義する関数の識別子。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (整数) |
|
fct_ID3i | 関数の識別子 Hi =4の場合:下方の降伏曲線を定義します。 Hi =5の場合:残差変位または回転対最大変位または回転を定義します。 Hi =6の場合:非線形除荷曲線を定義します。 Hi =7の場合:非線形除荷曲線を定義します。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (整数) |
|
fct_ID4i | 非線形減衰
の場合の関数の識別子。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (整数) |
|
負の並進破壊限界 = 1、2、3の場合は、並進自由度です。 デフォルト = -1030(実数) |
||
Ifail2 = 0または1:破壊変位 | ||
Ifail2 = 2:破壊の力 | ||
Ifail2 = 3:破壊内部エネルギー | ||
負の回転破壊限界 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = -1030(実数) |
次の場合; I | |
Ifail2 = 0、1:破壊回転 | ||
Ifail2 = 2:破壊モーメント | ||
Ifail2 = 3:破壊内部エネルギー | ||
正の並進破壊限界 =1、2、3は並進自由度 デフォルト = -1030(実数) |
||
Ifail2 = 0または1:破壊変位 | ||
Ifail2 = 2:破壊の力 | ||
Ifail2 = 3:破壊内部エネルギー | ||
正の回転破壊限界 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = -1030(実数) |
||
Ifail2 = 0または1:破壊回転 | ||
Ifail2 = 2:破壊モーメント | ||
Ifail2 = 3:破壊内部エネルギー | ||
Fi |
と
の減衰関数の横軸に対するスケールファクター =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 1.0(実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
Ei | 減衰の関数
の縦軸のスケールファクター。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 (実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
Ascalei | 剛性の関数
の横軸のスケールファクター。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 1.0(実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
Hscalei | 減衰の関数
の縦軸のスケールファクター。 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 1.0(実数) |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
基準並進速度 デフォルト = 1.0(実数) |
||
基準回転速度 デフォルト = 1.0(実数) |
||
Fcut | ひずみ速度カット周波数 デフォルト = 1030(実数) |
|
Fsmooth | ひずみ速度平滑化フラグ
(整数) |
|
Ci | 相対速度係数 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 0.0(実数) |
|
Ifail2 = 0または1:破壊変位または回転 |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
|
Ifail2 = 2:破壊の力またはモーメント |
= 1、2、3の場合 = 4、5、6の場合 |
|
Ifail2 = 3:破壊内部エネルギー係数 | ||
ni | 相対速度指数 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 0.0(実数) |
|
破壊スケールファクター =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 1.0(実数) |
||
指数 =1、2、3は並進自由度 =4、5、6は回転自由度 デフォルト = 2.0(実数) |
例(スプリングビーム)
/UNIT/2
unit for prop
Mg mm s
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/PROP/TYPE13/1/2
spr_beam example
# Mass Inertia skew_ID sens_ID Isflag Ifail Ileng Ifail2
2.7e-5 2e-4 0 0 0 0 0 0
# K1 C1 A1 B1 D1
7e+4 0 0 0 0
# fct_ID11 H1 fct_ID21 fct_ID31 fct_ID41 delta_min1 delta_max1
0 0 0 0 0 0 0
# F1 E1 Ascale1 Hscale1
0 0 0 0
# K2 C2 A2 B2 D2
7e+4 0 0 0 0
# fct_ID12 H2 fct_ID22 fct_ID32 fct_ID42 delta_min2 delta_max2
0 0 0 0 0 0 0
# F2 E2 Ascale2 Hscale2
0 0 0 0
# K3 C3 A3 B3 D3
7e+4 0 0 0 0
# fct_ID13 H3 fct_ID23 fct_ID33 fct_ID43 delta_min3 delta_max3
0 0 0 0 0 0 0
# F3 E3 Ascale3 Hscale3
0 0 0 0
# K4 C4 A4 B4 D4
1e+5 0 0 0 0
# fct_ID14 H4 fct_ID24 fct_ID34 fct_ID44 delta_min4 delta_max4
0 0 0 0 0 0 0
# F4 E4 Ascale4 Hscale4
0 0 0 0
# K5 C5 A5 B5 D5
1e+5 0 0 0 0
# fct_ID15 H5 fct_ID25 fct_ID35 fct_ID45 delta_min5 delta_max5
0 0 0 0 0 0 0
# F5 E5 Ascale5 Hscale5
0 0 0 0
# K6 C6 A6 B6 D6
1e+5 0 0 0 0
# fct_ID16 H6 fct_ID26 fct_ID36 fct_ID46 delta_min6 delta_max6
0 0 0 0 0 0 0
# F6 E6 Ascale6 Hscale6
0 0 0 0
# V0 Omega0 F_cut Fsmooth
0 0 0 0
# C n alpha beta
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#ENDDATA
コメント
- 自由度(DOF)ごとに繰り返される入力
は、次の方向で定義されます:
- =1: 引張 / 圧縮
- =2: せん断xy
- =3: せん断xz
- =4: ねじり
- =5: 曲げy
- =6: 曲げz
- スプリングの
方向は、スプリングの節点N1およびN2を使用して定義します。スプリングの節点N3が定義されている場合、スプリングの 方向は、スプリングの節点N1およびN3を使用して定義します。N3、N2、およびN1は線状になるべきではありません。
-
方向は次のようになります:
(1) - 要素の入力に節点N3の定義がなく、/PROP/TYPE23 (SPR_MAT)にスキューシステムが定義されている場合、
方向は次のようになります:
(2) - 節点N3もスキューシステムも入力で定義されていない場合、
方向は次のようになります:
(3)
(4) 最終的に 方向は次のようになります:(5) -
方向は次のようになります:
- スプリングはsens_IDで定義されIsflagに依存するセンサーによってアクティブ化 / 非アクティブ化されます。
- Isflag = 0の場合、スプリング要素はsens_IDでアクティブ化され、非アクティブ化されません。スプリングの初期長さは、時間=0におけるスプリング長に基づきます。
- Isflag = 1の場合、スプリング要素はsens_IDで非アクティブ化され、アクティブ化されません。スプリングの初期長さは、時間=0におけるスプリング長に基づきます。
- Isflag = 2の場合、スプリングはsens_IDでアクティブ化 / 非アクティブ化され、複数回、アクティブ化状態を切り替えられます。センサーがアクティブの場合、スプリングはアクティブ、センサーが非アクティブの場合はスプリングは非アクティブです。スプリングの初期長さ( )は、センサーがアクティブになる時間におけるスプリングの節点間の距離です。
- Ileng = 1の場合、スプリングのプロパティはスプリングの初期長さに基づきます。次のとおり入力される必要があります:各スプリングはモデル内で以下のプロパティを有するようになります:ここで、
- 、 、
- スプリングプロパティ欄に入力されるスプリングの値
- 、 、
- スプリングの実際の物理的質量、剛性および減衰
- スプリングの節点N1とN2の間の距離である初期スプリング長
- 工学ひずみとして入力される破壊値
- 力とモーメントの計算詳細については、ユーザーズガイドの剛性定式化をご参照ください。
Ileng = 0で、並進自由度 =1、2、3の場合、変位を使用してスプリングの力を決定し、回転自由度 =4、5、6に対する回転角度(ラジアン)を使用してスプリングのモーメントを決定します。
スプリングの力とモーメントの値は次のように計算されます:- 線形スプリングの場合:
で、 =1,2,3
で、 =4,5,6
- 非線形スプリング:
で、 =1,2,3
で、 =4,5,6
ここで、- ( )は対応する並進自由度に対するスプリング要素の現在の長さ と初期の長さ との差です。
- は、対応する回転自由度に対するラジアンで表された相対角度です。
- 線形スプリングの場合、 と は0の関数になり、 、 、 、および は考慮されません。
- 剛性関数 (または )が要求された場合、 は除荷の勾配としてのみ使用されます。
- が関数 または の最大勾配よりも低い場合( は降伏曲線の最大勾配と一致しません)、 は降伏曲線の最大勾配に設定されます。
Ileng =1で、並進自由度 =1、2、3の場合、工学ひずみ(単位長さあたりの伸び)を使用してスプリングの力を決定し、回転自由度 =4、5、6に対する単位長さあたりの回転を使用してスプリングのモーメントを決定します。スプリングのパラメータはスプリングの初期長さに関係付けられます。
スプリングの力とモーメントは次のように計算されます。- で、 =1,2,3
- で、 =4,5,6
ここで、- 工学ひずみ
- 回転を元のスプリング長で割った値
- 線形スプリングの場合:
- 時間ステップ計算
- 並進自由度の時間ステップは次のように計算されます:
(6) ここで、 =1、2、3
- 回転自由度の時間ステップは次のように計算されます:
(7) ここで、 =4、5、6
ここで、スプリングの時間ステップとして、 =1、2、3および =4、5、6および が使用されます。
- 並進自由度の時間ステップは次のように計算されます:
- 破壊基準:
- 1方向の破壊基準がIfail=0の場合、1つの方向で破壊基準のうちの1つが満たされると、スプリングは即座に壊れます:
(8) または(9) ここで と は、方向 =1、2、3における破壊限界(10) または(11) ここで と は、方向 =4、5、6における破壊限界
各方向に対して (または )は負にする必要があり、 (または )は正にする必要があります。値がゼロの場合、破壊が考慮されなくなります。
- 多方向の破壊基準がIfail=1の場合、次の関係が満たされるとスプリングは壊れます:
(12) - “古い”変位定式化(Ifail2 = 0)では、係数 と はそれぞれ1.0と2.0に等しくなります。
- 新しい変位定式化(Ifail2 =1)では、次のように並進自由度に対して速度に依存する破壊限界をモデル化することが可能です:
(13) ここで、 =1、2、3(14) ここで、 =4、5、6
ここで、 または は静的変位破壊限界(5行目、8行目および11行目)、 は基準速度です。
ここで、 または は静的回転破壊限界(14行目、17行目および20行目)、 は基準速度です。
相対速度係数 ( =1、2、3)は変位の単位を持ち、 ( =4、5、6)は回転の単位を持ちます。
- 力またはモーメントの破壊基準は、Ifail2=2でアクティブになります:
(15) ここで、 =1、2、3(力の基準)(16) ここで、 =4、5、6(モーメントの基準)
ここで、 または は静的破壊限界の力(5行目、8行目および11行目)、 は基準速度です。
ここで、 または は静的破壊限界のモーメント(14行目、17行目および20行目)、 は基準速度です。
相対速度係数 ( =1、2、3)は力の単位を持ち、 ( =4、5、6)は運動量の単位を持ちます。
- エネルギーの破壊基準はIfail2= 3でアクティブになります:
(17) ここで、 =1、2、3
(18) ここで、 =4、5、6
ここで、 は静的破壊限界の並進エネルギー(5行目、8行目および11行目)、 は基準速度です。
ここで、 は静的破壊限界の回転エネルギー(14行目、17行目および20行目)、 は基準速度です。
この場合、変位値は正の破壊併進エネルギーの値に置き換えられ、回転値は正の破壊回転エネルギーの値に置き換えられます。
相対速度係数 はエネルギーの単位を持ちます。
- 1方向の破壊基準がIfail=0の場合、1つの方向で破壊基準のうちの1つが満たされると、スプリングは即座に壊れます:
- センサーよるアクティブ化または非アクティブ化を伴うスプリング要素は、主にプリテンションモデルで使用されます。