グローバル-ローカル解析（サブモデリング）

ローカルモデルのGLOBSUBサブケース情報エントリでは、特定のローカルモデルの結果を計算する際に使用するグローバルモデル（SUBCASE ID）を指定します。

SUBIDフィールドでは、SUBMODELによるグローバル構造定義を収めたサブケースの識別番号を指定し、SIDフィールドでは、変位の切断面を設定するローカル構造に節点のセットを指定します。全体構造からの変位は、このセットの節点に適用されます。

グローバル-ローカル解析に使用する入力ファイルの例を以下に示します。

$ Subcase Information Section 
SUBCASE 1
$ Submodel specific SPCs and LOADs can be defined here.
SUBMODEL, 11
SUBCASE 2
$ Submodel specific SPCs and LOADs can be defined here.
SUBMODEL, 12
GLOBSUB, 1, 15
BEGIN BULK
SET, 11, ELEM     $ defines the global structure, for example, the full building 
		  $ in Figure 2 
SET, 12, ELEM     $ defines the local structure, for example, the pillar-roof 
		  $ joint in Figure 2
SET, 15, GRID     $ defines the cut surface, for example, the interface grids of 
		  $ the pillar-roof joint in Figure 2 at which the displacements are                  $ interpolated. 
. . .

ワンステップサブモデリングの保存 / リスタート機能を使用して、1つまたは複数のグローバルサブケースの結果を保存できます。また、ローカルサブケースの入力デックの修正および / または解析対象とするローカルサブケースの追加を選択し、グローバルサブケースを複数回解くことなしにモデルを再実行することも可能です。グローバルサブケースの結果は、それ以前に保存されたリスタートファイルから復元できます。これは、線形静解析でのみサポートされています。

保存するサブケースのコントロールセクションに、以下のエントリを挿入します。

ASSIGN, SAVEDISP, <Filename>

復元するサブケースのコントロールセクションに、以下のエントリを挿入します。

ASSIGN, GETDISP, <Filename>

1. ローカルとグローバルのサブ構造間のソリューション遷移には、切断面セットSIDに属する各節点位置における変位と回転を補間するために、グローバルモデル内の2次元および3次元要素が使用されます。グローバル構造にある切断面の近傍に、梁、ロッド、剛体などの他の要素を配置しないことをお勧めします。そのような要素がローカルモデルに影響を及ぼさないようにするためです。グローバル構造の中で1D要素または剛体要素にのみ結合している節点が存在しないように切断面を選択する必要があります。
2. ローカルモデルの切断面近傍にある要素での解は、グローバルサブ構造からの補間によるノイズを導くことがあるので、結果から除去する必要があります。応力集中などの実際の関心領域は、ローカルモデルの中で2つの要素層分以上、切断面から離れた位置に配置する必要があります。
3. 切断面は、構造の切断面上にある節点のみで構成した面とする必要があります。通常、荷重または支持条件のない自由エッジ / サーフェスは、切断面の一部となり得ません。
4. 切断面節点がローカルモデルの境界上にのみ存在している必要はありません。シェルサブモデルについては、要素の外側の層にすべての節点が含まれているのが都合がよく、これは、サブケース間の回転の伝達精度が向上するためです。
5. グローバルサブモデルの特定の荷重条件や支持条件がローカルサブモデルの範囲に収まっている場合は、そのローカルモデルと矛盾しない荷重としてそれらを表現することが推奨されます。例えば、グローバルシェル構造の点荷重は、ローカルソリッドサブ構造上の同等な分散荷重に置き換えます。ローカルサブモデルには荷重条件や支持条件を適用しない方法もあります。そのような場合、元の荷重 / 支持領域内の節点は、グローバルサブモデルからの変位が補間され、ローカル構造に適用されるよう、切断面内に含まれるべきです。ただし、これを行うと、ローカルソリューションの精度はかなり低下します。
6. 切断面を表す切断面は、その構造内で複数存在していてもかまいません。グローバルモデルの要素サイズよりも小さい距離で複数の切断面が隣接しないようにします。
7. 切断面内の各節点について、OptiStructは最も近い要素群（各要素の中心位置に基づき、グローバルモデル内のシェル要素またはソリッド要素）を選択して、これらの要素の全節点の解を使用して、切断面の節点位置に補間します。結合されていないサブストラクチャ（例えば、接触しかけている２つのシェル要素）が切断面に含まれる場合、この補間は他のサブストラクチャからの節点を含まなくなることに注意が必要です。このような場合は、PARAM,GLOBEXPT,0を使用して、補間に使用する要素を少なくすることができます（これにより、グローバルモデル内の要素の中心近くに位置する節点のみが使用されるようになります）。
8. GLOBSUBエントリは、必ず、対応するローカルサブケースより前に定義されている、グローバルサブケースのサブケースIDを参照する必要があります。
9. この機能は、現在は線形静解析でのみ利用可能です。線形静解析からの応答を含んだすべての最適化タイプがサポートされます。
   • SPCFORCE / 残留力応答はサポートされていません。
   • トポロジー最適化の設計領域は、ローカルパート（複数可）の外部に置く必要があります。また、ローカルサブモデルに影響するすべての設計変数をグローバルモデルにマップする必要もあります。

1. グローバルモデルの解析
   • この段階では、グローバルモデルを解析して、その結果をモデル情報（節点座標）と共に保存します。
2. ローカルモデルの解析
   • ASSIGN,H3DRESを使用して、グローバルモデルで得られた結果を.h3dファイルからインポートしjます。
   • グローバルモデルのサブケースのうち、結果のインポート元とする特定のサブケースをIMPORT,SUBで指定します。
   • インターフェース / 伝導ゾーン（ローカル側）の節点に対して節点セットを設定します。
   • 値Mを使用してこれらの節点セットにSPCDを設定することにより、マッピングを指定します。
     注: SPCとSPCDの組み合わせの代わりにSPCを使用して、マッピング変位を直接強制することもできます。
   • この節点セットにマッピングした強制変位が、ポイントクラウド補間を通じてOptiStructで内部的に計算され、適用されます。

SUBCASE 1001 
	ANALYSIS STATICS	
	LABEL Global
	SPC = 10
	LOAD =20
	DISP (ROTA, H3D) = SET_ID
BEGIN BULK
..
Bulk data of the Global Model
..
ENDDATA

ASSIGN, H3DRES, 100, global_model.h3d
SUBCASE 2001  
	LABEL Local
	ANALYSIS STATICS
	SPC = 200
	LOAD = 400
 
IMPORT (SUB = 1001) = 100
BEGIN BULK
.
.
SPC, 200, 1000, 123456, 0.0
+, GSET

SPCD, 400, 1000, 123456, M
+, GSET
SET, 1000, GRID, LIST
+, 61040, 61041, 61042, 61043, 61044, 61045, 61046, 61047,
+, 61048, 61049, 61050, 61051, 61052
ENDDATA

1. 現在のところ、ツーステップサブモデリングプロセスでは変位結果のみをマッピングでき、ファイルフォーマットとしては.h3dのみがサポートされています。
2. デフォルトでは並進変位のみがマッピングされるので、回転変位をマッピングするには回転変位を別途要求する必要があります。
3. サポートされている解析タイプとしては、線形 / 非線形（SMDISP/LGDISP）静解析が挙げられます。