PCNTX7

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1. プロパティ識別番号は、既存のPCONTバルクデータエントリの番号である必要があります。特定のPCONTに関連付けることができるのは、１つのPCNTX7プロパティ拡張のみです。
2. PCNTX7は、ANALYSIS = EXPDYNで定義される幾何学的非線形解析サブケースでのみ適用されます。他のすべてのサブケースでは無視されます。
3. 幾何学的非線形解析の/INTERエントリでは、PCONTX/PCNTX#エントリでFRICが明示的に定義されていない場合は、CONTACTまたはPCONTエントリのMU1値がFRICに対して使用されます。定義されている場合は、PCONTX/PCNTX#のFRICにより、CONTACT/PCONTのMU1値が上書きされます。
4. 陰解法解析では、セカンダリとメインのセットが重なったり（自己接触）、重ならなかったりする接触に対して異なる接触定式化が使用されます。

   自己接触の場合、ギャップのゼロはあり得ないため、一定のギャップが使用されます。小さな初期ギャップの場合、の方が初期ギャップよりも大きければ、収束はより安定し、収束までの時間も短縮されます。小さな初期ギャップの場合、GAPの方が初期ギャップよりも大きければ、収束はより安定し、収束までの時間も短縮されます。

   陰解法解析では、スケーリングファクターが縮小される（STFAC = 0.01など）剛性や衝撃を受ける厚さが縮小される（剛体の場合）剛性を使用すると、力の不均衡を低減し、収束が向上する場合があります。これは特に、実効剛性が膜剛性よりはるかに小さい構造や、曲げられているシェル構造などで顕著です。ただし、値が小さ過ぎても発散につながる可能性があるので注意してください。

5. ISTF ≠ 1の場合、インターフェース剛性Kはメインセグメント剛性Kmやセカンダリセグメント剛性Ksから算出されます。

   メイン剛性は、Km = STFAC * B * S * S/V（ソリッドの場合）およびKm = 0.5 * STFAC * E * t（シェルの場合）によって算出されます。

   セカンダリ剛性は、Ks = STFAC * B * V-3（ソリッドの場合）とKs = 0.5 * STFAC * E * t（シェルの場合）から算出される等価節点剛性です。

   これらの等式において、Bは体積弾性率、Sはセグメント面積、そしてVはソリッド体積です。剛性係数の値に対する制限はありません（ただし、値が1.0より大きいと、初期時間ステップが短くなる場合があります）。

   インターフェース剛性は、K = max (STMIN, min (STMAX, K1))と次の式で求められます。

   • ISTF = 0の場合、K1 = Km
   • ISTF = 2の場合、K1 = 0.5 * (Km + Ks)
   • ISTF = 3の場合、K1 = max (Km, Ks)
   • ISTF = 4の場合、K1 = min (Km, Ks)
   • ISTF = 5の場合、K1 = Km * Ks / (Km + Ks)
6. 一定のギャップ（IGAP = CONST）のデフォルトは、下記の中で最も小さい値になります。
   • t（メインシェル要素の平均板厚）
   • l/10（lはメインソリッド要素の辺の平均長）
   • lmin/2（lminはすべてのメインセグメント（シェルまたはソリッド）の最も短い辺の長さ）
7. IGAP = VARの場合、可変ギャップは、gs + gmで計算します。

   IGAP = VAR2の場合、可変ギャップはmax(GAP, min(GAPFAC * (gs+gm), GAPMAX)で計算します。

   IGAP = VAR3の場合、可変ギャップはmax(GAP, min(GAPFAC * (gs+gm), MESHSIZE * (gsl+gml), GAPMAX)で計算します。

   ここで：

   • gm - 下記のようなメイン要素で：

     gm = t/2（t: メイン要素の厚さ）（シェル要素の場合）

     gm = 0（ソリッド要素の場合）

   • gs - 下記のようなセカンダリ節点のギャップ：

     gs = 0（セカンダリ節点がどの要素にも結合されていないか、ソリッドまたはスプリング要素にのみ結合されている場合）

     gs = t/2（tは、セカンダリ節点に結合されているシェル要素の最大厚）

     gs = 1/2√S（トラスおよびビーム要素の場合）。Sは要素の断面です。

   • gml - 要素の短いエッジの長さ。
   • gsl - セカンダリ節点に結合された要素の短いエッジの長さ。

   セカンダリ節点が複数のシェルおよび/またはビームまたはトラスに結合されている場合は、計算された中で最も大きいセカンダリギャップが使用されます。

   可変ギャップは、常に以上になります。可変ギャップは、常にGAP以上になります。

8. ICURV = 1の場合は、node_ID1（球の中心）を使用してギャップの球形曲率が定義されます。

   ICURV = 2の場合は、（円筒形の軸上にある）node_ID1とnode_ID2を使用してギャップの円筒曲率が定義されます。

   ICURV = 3の場合は、メインサーフェスの形状が、座標の連続性とセグメント間の法線に配慮した双三次補間を使用して取得されます。

   曲率の変化が大きい場合は、この定式化が不安定になる可能性があります（将来のバージョンで改善される予定です）。

   
   
   図 1.

9. アダプティブメッシングとIADM =1の場合：
   曲率半径が要素サイズ（セカンダリ側）未満のゾーン（メイン側）で接触が発生した場合は、セカンダリ側の要素が分割されます（最大レベルに到達していない場合）。

   
   
   図 2.

10. アダプティブメッシングとIADM =2の場合：

    曲率半径が要素サイズ（セカンダリ側）のNRadm倍未満のゾーン（メイン側）で接触が発生した場合は、セカンダリ側の要素が分割されます（最大レベルに到達していない場合）。

    法線間の角度がAngladmを超えており、貫通の割合がPadmを超えているゾーン（メイン側）で接触が発生した場合は、セカンダリ側の要素が分割されます（最大レベルに到達していない場合）。

    
    
    図 3.

11. 係数NRADM、PADM、ANGLADMはアダプティブメッシュでIADM = 2の時のみ用いられます。
12. INACTI = 3の使用は、初期貫通が小規模な場合にのみ推奨します。また、下記の理由から、その使用には注意が必要です。
    • 変更した座標を元に戻すことはできません。
    • 接触面に複数のサーフェス層を定義すると、他の初期貫通が発生する可能性があります。
    • 節点がスプリング要素に属している場合、初期エネルギーが発生することがあります。

    INACTI = 5は、エアバッグシミュレーション展開に推奨されています。

    インターフェースに対する高周波数の影響を回避するためには、INACTI =5ではなく、INACTI = 6が推奨されます。

    
    
    図 4.

    FPENMAXが0でない場合は、貫通がFPENMAX*GAPより大きいと、INACTIの値にかかわらず節点剛性が非アクティブになります。

13. IFRICは摩擦モデルを定義します。

    IFRIC = COUL - F_T < FRIC * F_Nを伴うCoulomb摩擦。

    IFRIC > 0の場合、摩擦係数は関数（ $\mu$ = $\mu$ (p, V)）によって設定されます。ここで、pはメインセグメント上の垂直抗力の圧力、Vはセカンダリ節点の接線速度です。

    下記の式を使用できます。

    • IFRIC = 1 - 汎用の粘性摩擦則(1)
      $$\mu =\text{FRIC}+\text{C}1*\text{p}+\text{C}2*\text{V}+\text{C}3*\text{p}*\text{v}+\text{C}4*{\text{p}}^2+\text{C}5*{\text{v}}^2$$
    • IFRIC = 2 - Darmstad則(2)
      $$\mu ={\text{C}}_1*{\text{e}}^{(\text{C}{\hspace{0.17em}}_2\text{V})}*{\text{p}}^2+{\text{C}}_3*{\text{e}}^{(\text{C}{\hspace{0.17em}}_4\text{V})}*\text{p}+{\text{C}}_5*{\text{e}}^{(\text{C}{\hspace{0.17em}}_6\text{V})}$$
    • IFRIC = 3 - Renard則

      $\mu =C_1+\left(C_3-C_1\right)·\frac{V}{C_5}·\left(2-\frac{V}{C_5}\right)$	0 ≤ V ≤ C5
      $\mu =C_3-\left(\left(C_3-C_4\right)·{\left(\frac{V-C_5}{C_6-C_5}\right)}^2·\left(3-2·\frac{V-C_5}{C_6-C_5}\right)\right)$	C5 ≤ V ≤ C6
      $\mu =C_2-\frac{1}{\frac{1}{C_2-C_4}+{\left(V-C_6\right)}^2}$	C6 ≤ V

      ここで、

      (3)
      $$\begin{array}{l}{C}_1=C1={\mu }_s,C_2=C2={\mu }_d\hfill \\ C_3=C3={\mu }_{\text{max}},C_4=C4={\mu }_{\text{min}}\hfill \\ C_5=C5=V_{cr1},C_6=C6=V_{cr2}\hfill \end{array}$$
    • 最初の臨界速度のV_cr1は0以外にする必要があります（C5 ≠ 0）。また、2番目の臨界速度V_cr2未満にする必要もあります（C5 < C6）。
    • 静止摩擦係数のC1と動摩擦係数のC2は、最大摩擦のC3より小さくする必要があります（C1 ≤ C3かつC2 ≤ C3）。
    • 最小摩擦係数C4は静摩擦係数のC1と動摩擦係数のC2より小さくする必要があります（C4 ≤ C1かつC4 ≤ C2）。
14. IFILTRは、摩擦フィルタリング係数を算出する方法を定義します。 ≠ NOの場合、接線摩擦力はフィルターを使用して下記のようにスムージングされます。 ≠ NOの場合、接線摩擦力はフィルターを使用して下記のようにスムージングされます。IFILT ≠ NOの場合、接線摩擦力はフィルターを使用して下記のようにスムージングされます。(4)
    $${\text{F}}_{\text{T}}=\alpha ·{\text{F}\prime }_{\text{T}}+(1-\alpha )·{\text{F}\prime }_{\text{T}-1}$$
    ここで、

    F_T

    接線力

    F'_T

    時間tにおける接線力

    F'_T-1

    時間t-1における接線力

    α

    フィルタリング係数

    • IFILTR = SIMP conref="../../bank/solvers_symbols_equations_r_b.dita#reference_xh2_vkk_pw/o2_sym_alpha" id="pcntx7_bulk_r_ph_dmj_vtb_k1b"/> = FFAC
    • IFILTR = PER conref="../../bank/solvers_symbols_equations_r_b.dita#reference_xh2_vkk_pw/o2_sym_alpha" id="pcntx7_bulk_r_ph_dwt_vtb_k1b"/> = 2πdt/FFAC、ここで、dt/T = FFAC, Tはフィルタリング時間
    • IFILTR = CUTF conref="../../bank/solvers_symbols_equations_r_b.dita#reference_xh2_vkk_pw/o2_sym_alpha" id="pcntx7_bulk_r_ph_stz_vtb_k1b"/> = 2π * FFAC * dt、ここで、FFACはカットオフ周波数
15. IFORMは、2種類の接触摩擦ペナルティ定式化を選択します。
    粘性（合計）の定式化（IFORM = VISC）では、接着力は下記のように算出されます。(5)

    $$\begin{array}{l}{\text{F}}_{\text{adh}}=\text{VISF}*(\surd 2\text{KM})*{\text{V}}_{\text{T}}\\ {\text{F}}_{\text{T}}=\text{min}({\mu \text{F}}_{\text{N}},{\text{F}}_{\text{adh}})\\ \end{array}$$
    剛性（増分）の定式化（IFORM = STIFF）では、接着力は下記のように算出されます。(6)

    $$\begin{array}{l}{\text{F}}_{\text{adh}}={\text{F}}_{\text{Told}}+\Delta {\text{F}}_{\text{T}}\hfill \\ \Delta {\text{F}}_{\text{T}}=\text{K}*{\text{V}}_{\text{T}}*\text{dt}\hfill \\ {\text{F}}_{\text{Tnew}}=\text{min}({\mu \text{F}}_{\text{N}},{\text{F}}_{\text{adh}})\hfill \end{array}$$
16. シェルと一定温度接触<varname>TINT</varname>間の交換。
17. RTHEは熱抵抗の逆数です（単位： [W/(m2*K)]）。
18. セカンダリセグメントの接触は、この接触のために計算されたセグメント運動時間ステップがDTMINよりも小さくなると非アクティブになります。
19. ここで、IREMGAP = 2であり、これにより、要素サイズをギャップ値よりも小さくできます。

    
    
    図 5.

    自己接触の場合に、初期構成において曲線距離（メインセグメントの節点からセカンダリ節点まで）がgap*sqrt(2)より小さいと、このセカンダリ節点はこのメインセグメントによって考慮されず、他のメインセグメントの接触からは削除されません。

20. インターフェースのアクティブ化 / 非アクティブ化のためにSENSIDが定義されている場合は、TSTARTおよびTSTOPは考慮されません。
21. FRADが0と等しくなく、d（セカンダリ節点からメインセグメントへの距離）がGap < d < の範囲内の場合は、放射が計算されます。放射熱伝導は、次のように計算されます。(7)
    $$h_{\mathit{rad}}=F_{\mathit{rad}}\left(T_m^2+T_s^2\right)\left(T_m+T_s\right)$$
    (8)
    $$F_{\mathit{rad}}=\frac{\sigma }{\frac{1}{{\varepsilon }_1}+\frac{1}{{\varepsilon }_2}-1}$$
    ここで、

    $\sigma$

    シュテファンボルツマン定数

    ${\epsilon }_1$

    メインサーフェスの放射率

    ${\epsilon }_2$

    メインサーフェスの放射率

22. FRADが0と等しくない場合は、DRADのデフォルト値が次のうちの最大値として計算されます。
    • 全節点中のギャップの上限値（時間0における）
    • セカンダリ要素の最小辺長
23. インターフェースでの熱伝導がアクティブ（ITHE > 0）な場合は、摩擦エネルギーは熱に変換されます。オプションFHEATSおよびFHEATMは、このオプションを制御するために使用されます。

    FHEATSおよびFHEATM = 0の場合は、摩擦すべりエネルギーから熱への変換はアクティブになりません。FHEATSおよびFHEATMが0以外の値の場合は、熱に変換されてそれぞれセカンダリおよびメインに伝達される、このエネルギーの割合を定義します。

    摩擦熱QFricは次のように定義されます：

    IFORM = 2の場合（剛性の定式化）：

    • セカンダリ： (9)
      $$Q_{\mathit{Fric}}={\mathit{Fheat}}_s\cdot \frac{\left(F_{\mathit{adh}}-F_T\right)}{K}\cdot F_T$$
    • メイン： (10)
      $$Q_{\mathit{Fric}}={\mathit{Fheat}}_m\cdot \frac{\left(F_{\mathit{adh}}-F_T\right)}{K}\cdot F_T$$

      （ITHEF=1）

    IFORM = 1の場合（ペナルティの定式化）：

    • セカンダリ： (11)
      $$Q_{\mathit{Fric}}={\mathit{Fheat}}_s\cdot C\cdot V_T^2\cdot dt$$
    • メイン： (12)
      $$Q_{\mathit{Fric}}={\mathit{Fheat}}_m\cdot C\cdot V_T^2\cdot dt$$
      （ITHEF=1）
24. このカードは、HyperMesh内のPCONTプロパティの拡張として表現されます。