RD-E:1702 遷移
一端を固定されたスチール製のボックスビームが、他端に無限の質量で衝撃を受けます。異なる遷移のメッシュの結果が比較されます。
ボックスビームの寸法は203 mm x 50.8 mm x 38.1 mmであり、その板厚は0.914 mmです。対称性が考慮に入れられているため、構造の1/4のみがモデル化されます。4種類のメッシュと3種類の塑性定式化(グローバル塑性、 5積分点と反復塑性)が比較されます。
使用されるオプションとキーワード
- Q4シェル
- インターフェース(/INTER/TYPE7および/INTER/TYPE11)
構造の自己接触が構造全体でのTYPE7インターフェースを用いてモデル化されます。インターフェースのメインサーフェスはモデル全体を用いて定義されています。セカンダリ節点グループはメインサーフェスを用いて定義されます。
ビームの上部で、起こり得るエッジ-エッジ接触がTYPE11セルフインパクトインターフェースを用いて取り扱われます。そのエッジにはTYPE 7インターフェースのメインサーフェスが入力のサーフェスとして用いられます。
図 1. 境界条件 - グローバル塑性、反復塑性、可変板厚
- BT_TYPE1-3-4、QEPH、BATOZ、DKT18とC0定式化
- 境界条件(/BCS)
対称性を考慮して、Y-Z平面内の全ての節点はY方向並進とXとZ軸周りの回転が拘束されます。構造の1/4がモデル化されます。
- 剛壁(/RWALL)
インパクタはZ-方向の強制速度(13.3 m/s)を用いたスライド剛壁でモデル化され、他の並進と回転は固定されます。
- 強制速度(/IMPVEL)
- 剛体(/RBODY)
下(固定)端は、全ての下端の点(Z = 0.0)を結合する剛体を用いてモデル化されます。剛体は並進と回転が完全に拘束されます。
入力ファイル
必要なモデルファイルのダウンロードについては、モデルファイルへのアクセスを参照してください。
モデル概要
単位: mm、ms、g、N、 MPa
- 材料特性
- 初期密度
- 7.8 x 10-3
- ヤング率
- 210000
- ポアソン比
- 0.3
- 降伏応力
- 206
- 硬化パラメータ
- 450
- 硬化指数
- 0.5
- 最大応力
- 340
![fig_17-1](../../../images/solvers/fig_17-1.png)
図 2. 検討された問題
モデリング手法
要素のレイアウトを図 3に示します。
- 要素定式化
- BT_TYPE1
- BT_TYPE3
- QEPH
- BATOZ
- C0
- DKT18
- 塑性:
- グローバル塑性
- 5積分点の漸進塑性
- 5積分点で反復塑性と可変板厚
![fig_17-27](../../../images/solvers/fig_17-27.png)
図 3. メッシュ
結果
- 与えられたタイプの要素定式化に対するメッシュの役割と影響。
- 与えられたメッシュに対するシェル要素定式あ。
- 与えられたメッシュと要素定式化に対する塑性オプション。
- 圧壊力対変位
圧壊力はインパクタ(剛壁)のZ-方向の法線方向力に相当し、対称性から4倍されます。
比較では、剛壁のメイン節点のZ-方向移動が変位に相当します。
- アワグラスエネルギー
- 全エネルギー
全エネルギーは全てのエネルギーの合計です。
グローバル塑性を用いた与えられたシェルに対するメッシュの影響:
![fig_17-29](../../../images/solvers/fig_17-29_zoom96.png)
図 4. BATOZ定式化での全エネルギー
![fig_17-30](../../../images/solvers/fig_17-30_zoom90.png)
図 5. BATOZ定式化での力
![fig_17-31](../../../images/solvers/fig_17-31.png)
図 6. QEPH定式化での全エネルギー
![fig_17-32](../../../images/solvers/fig_17-32_zoom94.png)
図 7. QEPH定式化での力
![fig_17-33](../../../images/solvers/fig_17-33.png)
図 8. BT_TYPE1定式化での全エネルギー
![fig_17-34](../../../images/solvers/fig_17-34.png)
図 9. BT_TYPE1定式化でのアワグラスエネルギー
![fig_17-35](../../../images/solvers/fig_17-35.png)
図 10. BT_TYPE1定式化での力
![fig_17-36](../../../images/solvers/fig_17-36.png)
図 11. BT_TYPE3定式化での全エネルギー
![fig_17-37](../../../images/solvers/fig_17-37.png)
図 12. BT_TYPE3定式化でのアワグラスエネルギー
![fig_17-38](../../../images/solvers/fig_17-38.png)
図 13. BT_TYPE3定式化での力
![fig_17-39](../../../images/solvers/fig_17-39.png)
図 14. BT_TYPE4定式化での全エネルギー
![fig_17-40](../../../images/solvers/fig_17-40.png)
図 15. BT_TYPE4定式化でのアワグラスエネルギー
![fig_17-41](../../../images/solvers/fig_17-41.png)
図 16. BT_TYPE4定式化での力
![fig_17-42](../../../images/solvers/fig_17-42_zoom94.png)
図 17. CO定式化での全エネルギー
![fig_17-43](../../../images/solvers/fig_17-43_zoom90.png)
図 18. CO定式化での力
![fig_17-44](../../../images/solvers/fig_17-44_zoom92.png)
図 19. DKT定式化での全エネルギー
![fig_17-45](../../../images/solvers/fig_17-45.png)
図 20. DKT定式化での力
メッシュ3とグローバル塑性を用いた要素定式化の影響
![fig_17-46](../../../images/solvers/fig_17-46_zoom91.png)
図 21. 異なる定式化での全エネルギー
![fig_17-47](../../../images/solvers/fig_17-47_zoom89.png)
図 22. 異なる定式化での全エネルギー
![fig_17-48](../../../images/solvers/fig_17-48_zoom90.png)
図 23. 異なる定式化でのアワグラスエネルギー
![fig_17-49](../../../images/solvers/fig_17-49_zoom89.png)
図 24. 異なる要素定式化での力
![fig_17-50](../../../images/solvers/fig_17-50.png)
図 25. 異なる要素定式化での変位
メッシュ1とBT_TYPE3定式化を用いた塑性オプションの影響
![fig_17-51](../../../images/solvers/fig_17-51.png)
図 26. 異なる塑性計算での全エネルギー
![fig_17-52](../../../images/solvers/fig_17-52.png)
図 27. 異なる塑性計算でのアワグラスエネルギー
![fig_17-53](../../../images/solvers/fig_17-53.png)
図 28. 異なる塑性計算での力
![ex_17_mesh_00](../../../images/solvers/ex_17_mesh_00_zoom95.png)
図 29. メッシュ 0
![ex_17_mesh_1-1](../../../images/solvers/ex_17_mesh_1-1_zoom94.png)
図 30. メッシュ 1
![ex_17_mesh_2-2](../../../images/solvers/ex_17_mesh_2-2_zoom96.png)
図 31. メッシュ 2
![ex_17_mesh_3-3](../../../images/solvers/ex_17_mesh_3-3_zoom97.png)
図 32. メッシュ 3
![ex_17_mesh_qeph](../../../images/solvers/ex_17_mesh_qeph.png)
図 33.
![ex_17_mesh_bt_type1](../../../images/solvers/ex_17_mesh_bt_type1.png)
図 34. 定式化:QEPH
![ex_17_mesh_bt_type3](../../../images/solvers/ex_17_mesh_bt_type3.png)
図 35. 定式化:BT_TYPE1
![ex_17_mesh_bt_type4](../../../images/solvers/ex_17_mesh_bt_type4.png)
図 36. 定式化:BT_TYPE3
![ex_17_mesh_co](../../../images/solvers/ex_17_mesh_co.png)
図 37. 定式化:BT_TYPE4
![ex_17_mesh_dkt18](../../../images/solvers/ex_17_mesh_dkt18.png)
図 38. 定式化:C0
![ex_17_mesh](../../../images/solvers/ex_17_mesh.png)
図 39. 定式化:DKT18
![ex_17_table](../../../images/solvers/ex_17_table.png)
図 40.
![ex_17_table2](../../../images/solvers/ex_17_table2.png)
図 41.