MATF

バルクデータエントリ 破壊基準計算のために材料特性と破壊モデルパラメータを定義します。

フォーマット

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
MATF MID                
  CRI CRITERIA TID/V1 V2 V3 V4 V5 V6  
  V7 V8 V9   V10 V11 V12 W1  
  W2 W3 W4            
  etc                

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
MATF 100                
  CRI PUCK 3.E5 3.E5 3.E5 3.E5 3.E5    
                0.25  
  0.25 0.25              

定義

フィールド 内容 SI単位の例
MID 材料識別番号。

(整数 > 0)

 
CRI 破壊基準の入力データが次に続くことを示すCRIフラグ。 9  
CRITERIA 選択された破壊基準を表す文字列。
PUCK
Puck破壊基準。
HILL
Hill破壊基準。
HOFF
Hoffman破壊基準。
TSAI
Tsai-Wu破壊基準。
HASH
Hashin破壊基準。
STRN
最大ひずみ破壊基準。
STRS
最大応力破壊基準。
DUCTILE
損傷開始基準。
PUCK3D
連続体シェル要素のPuck破壊基準。
HILL3D
異方性材料を使用した連続体シェル要素 / ソリッド要素のHill破壊基準。
HOFF3D
異方性材料を使用した連続体シェル要素 / ソリッド要素のHoffman破壊基準。
TSAI3D
異方性材料を使用した連続体シェル要素 / ソリッド要素のTsai-Wu破壊基準。
HASH3D
連続体シェル要素のHashin破壊基準。
STRND3D
異方性材料を使用した連続体シェル要素 / ソリッド要素の最大ひずみ破壊基準。
STRS3D
異方性材料を使用した連続体シェル要素 / ソリッド要素の最大応力破壊基準。
CNTZ3D
連続体シェル要素のCuntze破壊基準。

デフォルト値はありません。

 
TID 温度(Xi)と損傷の開始時の等価塑性ひずみ(Yi)の関係を特定するTABLEMDエントリの識別番号。 7  
Vi 材料応力の限界。 2 3

(実数 > 0.0)

 
Wi 破壊基準計算のパラメータ。 4
W1
破壊エンベロープ係数12(-)。
W2
破壊エンベロープ係数12(+)。
空白の場合は、W1と等しく設定され、 W1W3を指定する必要があります。
W3
破壊エンベロープ係数22(-)。
W4
破壊エンベロープ係数22(+)。
これはPUCK3Dにのみ使用されます。

(実数 > 0.0)

 

コメント

  1. MIDフィールドは、MAT1MAT2MAT8MAT9、またはMAT9ORエントリを参照する場合があります。
  2. 積層シェル(PCOMP/PCOMPP/PCOMPG)では次のようになります。
    V2V5は、材料の応力 / ひずみ限界を指定します。
    V1
    縦方向の引張応力 / ひずみの限界
    V2
    縦方向の圧縮応力 / ひずみの限界
    V3
    横方向の引張応力 / ひずみの限界
    V4
    横方向の圧縮応力 / ひずみの限界
    V5
    平面内のせん断応力 / ひずみの限界

    STRS破壊基準では、入力する許容値は応力許容値である必要があります。

    STRN破壊基準では、入力する許容値はひずみ許容値である必要があります。OptiStructは、STRN破壊基準については内部変換を行いません。定義された値は、MATFSTRN破壊基準のひずみ許容値として直接使用されます。

    STRN破壊基準では、MAT8エントリのSTRNフィールドは、MATFエントリで定義された許容値に影響を与えません。

    ソリッド要素(MAT9/MAT9OR)および連続体シェル(PCOMPLS)では次のようになります。

    V2V9は、材料の応力 / ひずみ限界を指定します。
    V1
    1-1方向の引張応力 / ひずみの限界
    V2
    1-1方向の圧縮応力 / ひずみの限界
    V3
    2-2方向の引張応力 / ひずみの限界
    V4
    2-2方向の圧縮応力 / ひずみの限界
    V5
    3-3方向の引張応力 / ひずみの限界
    V6
    3-3方向の圧縮応力 / ひずみの限界
    V7
    1--2方向のせん断応力 / ひずみの限界
    V8
    2--3方向のせん断応力 / ひずみの限界
    V9
    1--3方向のせん断応力 / ひずみの限界

    座標系1-2-3は、MAT9を使用したソリッド要素または連続体シェル要素にユーザーが定義します。

    STRS3D破壊基準では、入力する許容値は応力許容値である必要があります。

    STRN3D破壊基準では、入力する許容値はひずみ許容値である必要があります。OptiStructは、STRN3D破壊基準については内部変換を行いません。定義された値は、MATFSTRN3D破壊基準のひずみ許容値として直接使用されます。

  3. V11、およびV12は、TSAI/TSAI3D基準に使用されます。
    • TSAIの場合:
      • σ 1 σ 2 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeq4Wdm3aaS baaSqaaiaaigdaaeqaaOGaeq4Wdm3aaSbaaSqaaiaaikdaaeqaaaaa @3B56@ 項の連成係数 C 12 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaam4qamaaBa aaleaacaaIXaGaaGOmaaqabaaaaa@3862@
      • V10が空白の場合、連成係数はW1から算出されます。
      • V10W1の両方が空白の場合、連成係数は0.0です。
    • TSAI3Dの場合:
      • σ 1 σ 2 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeq4Wdm3aaS baaSqaaiaaigdaaeqaaOGaeq4Wdm3aaSbaaSqaaiaaikdaaeqaaaaa @3B56@ 項の連成係数 C 12 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaam4qamaaBa aaleaacaaIXaGaaGOmaaqabaaaaa@3862@
      • σ 2 σ 3 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeq4Wdm3aaS baaSqaaiaaikdaaeqaaOGaeq4Wdm3aaSbaaSqaaiaaiodaaeqaaaaa @3B58@ 項の連成係数 C 23 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaam4qamaaBa aaleaacaaIXaGaaGOmaaqabaaaaa@3862@
      • σ 1 σ 3 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeq4Wdm3aaS baaSqaaiaaigdaaeqaaOGaeq4Wdm3aaSbaaSqaaiaaikdaaeqaaaaa @3B56@ 項の連成係数 C 12 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaam4qamaaBa aaleaacaaIXaGaaGOmaaqabaaaaa@3862@
      • V10V11、およびV12がすべて空白である場合、連成係数はW1W2、およびW3から算出されます。
      • V10V11、およびV12と、W1W2、およびW3がすべて空白の場合、連成係数は0.0です。
  4. W2W3、およびW4の定義は、指定された破壊基準に依存します。
    • PUCK/PUCK3Dは、次の破壊エンベロープのパラメータを指定します:
      W1
      破壊エンベロープ係数12(-)
      W2
      破壊エンベロープ係数12(+)。
      W2が空白の場合、これはW1と等しく設定され、W1W3を指定する必要があります。
      W3
      破壊エンベロープ係数22(-)
      W4
      破壊エンベロープ係数22(+)。
      これはPUCK3Dにのみ使用されます。
    • 異方性ソリッド材料のTSAI3D

      V10V11、およびV12が空白の場合、これらは等二軸引張試験における引張応力限界です。W1は、2つの引張荷重を方向1と方向2に適用する等二軸試験における引張応力限界です。W1は必須であり、W2W3はオプションです。W2W3を指定していない場合、これらはW1と同じ値に設定されます。W2W3の定義はW1に似ています。W2は、2つの引張荷重を方向2と方向3に適用する等二軸引張試験における引張応力限界です。W3は、2つの引張荷重を方向1と方向3に適用する等二軸引張試験における引張応力限界です。

      V10V11、およびV12が定義されている場合、W1W2、およびW3TSAI3Dでは無視されます。

    • HASH3D

      Hashin破壊基準を連続体シェル要素に適用する場合、W1がalphaとして設定され、引張繊維チェックで横せん断応力(1-2方向と1-3方向)が考慮されます。W1が空白の場合、alphaは1.0と見なされます。

    • CNTZ3D
      Cuntze破壊基準を使用する場合は、2つの自由曲線パラメータ   b | | MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVCI8FfYJH8YrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbb a9q8WqFfeaY=biLkVcLq=JHqpepeea0=as0Fb9pgeaYRXxe9vr0=vr 0=vqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaabaaaaaaaaape GaaiiOaiaadkgapaWaaSbaaSqaa8qacqGHLkIxcaGG8bGaaiiFaaWd aeqaaaaa@3C22@ b T   MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVCI8FfYJH8YrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbb a9q8WqFfeaY=biLkVcLq=JHqpepeea0=as0Fb9pgeaYRXxe9vr0=vr 0=vqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaabaaaaaaaaape GaamOya8aadaqhaaWcbaWdbiabgwQiEbWdaeaapeGaamivaaaakiaa cckaaaa@3B16@ 、および b T   MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVCI8FfYJH8YrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbb a9q8WqFfeaY=biLkVcLq=JHqpepeea0=as0Fb9pgeaYRXxe9vr0=vr 0=vqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaabaaaaaaaaape GaamOya8aadaqhaaWcbaWdbiabgwQiEbWdaeaapeGaamivaaaakiaa cckaaaa@3B16@ に対応するW1W2を指定する必要があります。2つの曲線パラメータは、実験による多軸試験データから決定することができます。Cuntze 1では、GFRP、CFRP、およびAFRPの安全を期した制限値を次のように想定しています:(1)
      0.0.5 < b | | < 0.15 , 1.0 < b | T < 1.6 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVCI8FfYJH8YrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbb a9q8WqFfeaY=biLkVcLq=JHqpepeea0=as0Fb9pgeaYRXxe9vr0=vr 0=vqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaabaaaaaaaaape GaaGimaiaac6cacaaIWaGaaiOlaiaaiwdacqGH8aapcaWGIbWdamaa BaaaleaapeGaeyyPI4LaaiiFaiaacYhaa8aabeaakiaaysW7cqGH8a apcaaIWaGaaiOlaiaaigdacaaI1aGaaiilaiaaysW7caaMc8UaaGym aiaac6cacaaIWaGaeyipaWZdbiaadkgapaWaa0baaSqaa8qacqGHLk IxcaGG8baapaqaa8qacaWGubaaaOWdaiabgYda8iaaigdacaGGUaGa aGOnaiaacYcacaaMc8UaaGjbVlaaicdacqGH8aapcaaMe8+dbiaadk gapaWaa0baaSqaa8qacqGHLkIxcaGG8bGaaiiFaaWdaeaapeGaeqiX dqhaaOWdaiabgYda8iaaicdacaGGUaGaaGinaaaa@6574@
  5. いくつかの破壊基準がPCOMP(G/P)MATi上の許容値)とMATFの両方で定義されている場合は、以下のようになります:
    • PCOMP(G/P)プロパティとMATFエントリの両方で同じ基準タイプが定義されている場合は、MATFエントリで定義された許容値が破壊基準の計算で使用されます。MATFエントリは、対応するMATiエントリ(存在する場合)で定義された許容値を上書きします。
    • いくつかの基準がPCOMP(G/P)のみで定義されているが、MATFでは定義されていない場合、そのような基準では、許容値は対応するMATiエントリから取得されます。
    • いくつかの基準がMATFで定義されており、PARAM,ALLFT,YESが存在する場合、MATFで定義された基準では、MATFで定義された許容値が使用されます。ただし、MATFで定義されていない基準は、対応するMATiエントリで定義された許容値に基づいて計算されます。
  6. 次の基準は、MATFエントリにのみ定義できます。

    PUCKDUCTILEPUCK3DHILL3DHOFF3DTSAI3DHASH3DSTRN3DCNTZ3D

    残りの基準は、対応するエントリPCOMPP/PCOMPG/PCOMPFTフィールドでも定義できます。

    PUCK破壊基準は、エントリPCOMPP/PCOMPG/PCOMPFTフィールドで使用できますが、それに対応する破壊エンベロープ係数(W1W2W3)は、MATFエントリにのみ定義できます。したがって、エントリPCOMP/PCOMPG/PCOMPPFTフィールドでPUCK破壊基準を要求した場合、MATFエントリは必須であり、PUCK基準専用のMATFで基準の許容値を定義する必要があります。PUCK破壊基準を使用するには、対応する材料エントリを参照するMIDと共にMATFエントリを指定する必要があります。

  7. CRITERIAフィールドをDUCTILEに設定する場合、TIDフィールドはNDEP1に設定されたTABLEMDエントリを指すようにします。最初のデータ列(Yi)は、損傷の開始時の等価塑性ひずみです。2番目のデータ列(Xi)は、対応する温度です。2番目の列は昇順で指定する必要があります。

    OSTTS解析でCRITERIAフィールドがDUCTILEに設定されている場合、温度ごとに温度ベースの参照が行われ、TABLEMDエントリから対応する等価塑性ひずみが特定されます。この等価塑性ひずみを計算されたフォンミーゼスひずみと共に使用して、損傷を計算します(この損傷は、DAMAGE入出力オプションエントリを使用して出力できます)。

  8. 次の表は、サポートされている破壊基準を各種プロパティおよび材料と共に示しています。
    表 1. シェル要素
      PSHELL PCOMP/PCOMPG/PCOMPP
      MAT1/MAT2/MAT8
    HILL No Yes
    HOFF No Yes
    TSAI No Yes
    STRN No Yes
    STRS No Yes
    HASHIN No Yes
    PUCK No Yes
    DUCTILE No Yes
    表 2. ソリッド要素
      PSOLID PCOMPLS
    MAT9 MAT9OR MAT9 MAT9OR
    HILL3D Yes Yes Yes Yes
    HOFF3D Yes Yes Yes Yes
    TSAI3D Yes Yes Yes Yes
    STRN3D Yes Yes Yes Yes
    STRS3D Yes Yes Yes Yes
    HASH3D No Yes Yes Yes
    PUCH3D No Yes Yes Yes
    CNTZ3D No Yes Yes Yes
  9. 単一のMATFエントリで複数の異なる破壊基準を定義できます。したがって、CRI継続行を繰り返すことができ、複数の異なる破壊基準を指定できます。ただし、特定の破壊基準をMATFエントリで繰り返すことはできません。PCOMP(G)およびPLYPCOMPPの場合)エントリのMID#フィールドにある、(MATFと同じIDの)対応する材料エントリを参照することによって、さまざまな材料に対してさまざまな破壊基準を定義できます。単一の複合材プロパティに複数の異なる破壊基準を定義する必要がある場合は、MATFエントリを使用します。
1 Cuntze, R.G.およびFreund, A.、The predictive capability of failure mode concept-based strength criteria for multidirectional laminates in Failure Criteria in Fibre Reinforced Polymer Composites、2004年QinetiQ Ltd.。Elsevier Ltd.により発行。