/FRICTION

この摩擦モデルは、接触インターフェースTYPE7、TYPE11、TYPE19、TYPE24およびTYPE25と適合します。

フォーマット

定義

例

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FRICTION/999
test no 1
#    Ifric    Ifiltr               Xfreq     Iform
         0         0                   0         2
# default friction for rest parts which not specifically defined below
#                 C1                  C2                  C3                  C4                  C5
                   0                   0                   0                   0                   0
#                 C6                Fric                VisF
                   0                  .2                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#friction between part group ID 111 and ID 222
#GRpartID1 GRpartID2  PartID_1  PartID_2                Idir
       111       222         0         0	               0   
#                 C1                  C2                  C3                  C4                  C5
                   0                   0                   0                   0                   0
#                 C6                Fric                VisF
                   0                  .1                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#friction between part ID 1 and ID 3	
#GRpartID1 GRpartID2  PartID_1  PartID_2                Idir
         0         0         1         3	               0
#                 C1                  C2                  C3                  C4                  C5
                   0                   0                   0                   0                   0
#                 C6                Fric                VisF
                   0                  .2                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|	
#friction between part ID 1 and ID 4; orthotropic direction considered	
#GRpartID1 GRpartID2  PartID_1  PartID_2                Idir
         0         0         1         4                   1 
#                 C1                  C2                  C3                  C4                  C5
                   0                   0                   0                   0                   0
#                 C6                Fric                VisF
                   0                  .4                   0
#                 C1                  C2                  C3                  C4                  C5
                   0                   0                   0                   0                   0
#                 C6                Fric                VisF
                   0                  .2                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#friction between part ID 1 and ID 5	
#GRpartID1 GRpartID2  PartID_1  PartID_2                Idir
         0         0         1         5	               0
#                 C1                  C2                  C3                  C4                  C5
                   0                   0                   0                   0                   0
#                 C6                Fric                VisF
                   0                  .3                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/INTER/TYPE7/2
New INTER 2
#  Slav_id   Mast_id      Istf      Ithe      Igap                Ibag      Idel     Icurv      Iadm
         9        10         0         0         2                   0         1         0         0
#          Fscalegap             Gap_max             Fpenmax
                   0                   0                 0.8
#              Stmin               Stmax          %mesh_size               dtmin  Irem_gap   Irem_i2
                   1                   0                   0                   0         0         0
#              Stfac                Fric              Gapmin              Tstart               Tstop
                   0                 .35                 2.1                   0                   0
#      IBC                        Inacti                VisS                VisF              Bumult
       000                             6                   0                   0                   0
#    Ifric    Ifiltr               Xfreq     Iform   sens_ID   fct_IDf             AscaleF   fric_ID
         0         0                   0         2         0         0                   0         0
/GRNOD/PART/9
INTER_group_9_of_SURF
         4         5
/SURF/PART/10
INTER_group_10_of_PART
         1         
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/PROP/SH_ORTH/11
PROPERTY FOR PART ID 1
#   Ishell    Ismstr     Ish3n    Idrill
        24         0         0         1
#                 hm                  hf                  hr                  dm                  dn
                   0                   0                   0                  .1                  .1
#        N                         Thick              Ashear              Ithick     Iplas
         5                           1.0                   0                   1         1
#                 Vx                  Vy                  Vz                 Phi
                   1                   0                   1                  45
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

この例では、パート1がメイン接触サーフェスであるため、パート1とパート4の間の摩擦の直交異方性方向は、パート1のプロパティ/PROP/SH_ORTH/11によって定義されています。

コメント

1. /FRICTIONに定義されている摩擦は、接触インターフェースで定義されている摩擦より優先されます。
2. 1つ目のセクションにリストされているデフォルト値は、grpart_ID1、grpart_ID2、part_ID1およびpart_ID2を用いて繰り返しセクションで摩擦は特別には定義されていないパートに使用されます。
3. パート間の摩擦がモデル内で複数回定義されている場合、最後の位置で定義された摩擦が使用されます。
4. 摩擦値 $\mu$ は、以下のように定義されます：
   • I_fric = 0（Coulomb摩擦）：(1)
     $$\mu =\mathit{Fric}$$
   • I_fric = 1（汎用の粘性摩擦則）：
     (2)

     $$\mu =\mathit{Fric}+C_1.p+C_2\cdot V+C_3.p\cdot V+C_4\cdot p^2+C_5\cdot V^2$$
     ここで、

     $p$

     メインセグメントの垂直抗力の圧力

     $V$

     セカンダリ節点の接線速度

   • I_fric = 2（修正Darmstad則）：(3)
     $$\mu =\mathit{Fric}+C_1.e^{\left(C_{2}V\right)}.p^2+C_3.e^{\left(C_{4}V\right)}.p+C_5.e^{\left(C_{6}V\right)}$$
     ここで、

     $p$

     メインセグメントの垂直抗力の圧力

     $V$

     セカンダリ節点の接線速度

   • • I_fric = 3（Renard則）：(4)
       $$\mu =C_1+\left(C_3-C_1\right)\cdot \frac{V}{C_5}\cdot \left(2-\frac{V}{C_5}\right)\hspace{0.17em}\text{if}\hspace{0.17em}V\in \left[0,C_5\right]$$
       (5)
       $$\begin{array}{l}\mu =C_3-\left((C_3-C_4\right)\cdot {\left(\frac{V-C_5}{C_6-C_5}\right)}^2\cdot \left(3-2\cdot \frac{V-C_5}{C_6-C_5}\right)\hspace{0.17em})\hspace{0.17em}\text{if}\hspace{0.17em}V\in [C_5{C}_6]\\ \end{array}$$
       (6)
       $$\mu =C_2-\frac{1}{\frac{1}{C_2-C_4}+{\left(V-C_6\right)}^2}\text{if}V\ge C_6$$
     ここで、

     $C_1={\mu }_s$	$C_4={\mu }_{\min }$
     $C_2={\mu }_d$	$C_5=V_{\mathit{cr}1}$
     $C_3={\mu }_{\max }$	$C_6=V_{cr2}$

     • 第1臨界速度 $V_{cr1}=C_5$ は、0以外にする必要があります（ $C_5\ne 0$ ）。
     • 第1臨界速度 $V_{cr1}=C_5$ は、第2臨界速度 $V_{cr2}=C_6\left(C_5<C_6\right)$ より小さくする必要があります。
     • 静止摩擦係数 $C_1$ と動摩擦係数 $C_2$ は、最大摩擦 $C_3$ より小さくする必要があります（( $C_1\le C_3$ かつ $C_2\le C_3$ ）。
     • 最小摩擦係数 $C_4$ は、静止摩擦係数 $C_1$ および動摩擦係数 $C_2$ より小さくする必要があります（ $C_4\le C_1$ かつ $C_4\le C_2$ ）。

     表 2. 摩擦方程式の単位

     Ifric	Fric	C1	C2	C3	C4	C5	C6
     1		$\left[\frac{1}{\text{Pa}}\right]$	$\left[\frac{\text{s}}{\text{m}}\right]$	$\left[\frac{\text{s}}{\text{Pa}\cdot \text{m}}\right]$	$\left[\frac{1}{{\text{Pa}}^2}\right]$	$\left[\frac{{\text{s}}^2}{{\text{m}}^2}\right]$
     2			$\left[\frac{\text{s}}{\text{m}}\right]$		$\left[\frac{\text{s}}{\text{m}}\right]$		$\left[\frac{\text{s}}{\text{m}}\right]$
     3						$\left[\frac{\text{m}}{\text{s}}\right]$	$\left[\frac{\text{m}}{\text{s}}\right]$

5. 摩擦フィルタリング
   I_filtr ≠ 0の場合は、接線力がフィルタを使用して以下のようにスムージングされます：(7)

   $$F_t=\alpha \cdot {F^{\prime }}_t+\left(1-\alpha \right)\cdot {{F^{\prime }}_t}^{-1}$$
   ここで、α係数は、以下のように計算されます：

   • I_filtr = 1の場合： $\alpha =X_{freq}$ 、単純な数値フィルター
   • I_filtr = 2の場合： $\alpha =\frac{2\cdot \pi }{X_{freq}}$ 、標準の-3dBフィルターで、 $X_{freq}=\frac{dt}{T}$ 、Tはフィルタリング期間
   • I_filtr = 3の場合： $\alpha =2\cdot \pi \cdot X_{\mathit{freq}}\cdot dt$ 標準の-3dBフィルターで、X_freq = カット周波数。

   フィルタリング係数X_freqは、0～1の値にする必要があります。

6. 摩擦ペナルティ定式化I_form：
   • I_form = 1（デフォルト）の粘性定式化の場合、摩擦力は次のとおりです：(8)
     $$F_t=\text{min}\left(\mu F_n,F_{\text{adh}}\right)$$
     このとき、粘着力は以下のように計算されます：(9)

     $$F_{\text{adh}}=C\cdot V_t\text{with}C={\mathit{VIS}}_F\cdot \sqrt{2\mathit{Km}}$$
   • I_form = 2の粘性定式化の場合、摩擦力は次のとおりです：(10)
     $$F_t^{\mathit{new}}=\text{min}\left(\mu F_n,F_{\mathit{adh}}\right)$$
     このとき、粘着は以下のように計算されます：(11)

     $$F_{\mathit{adh}}=F_t^{\mathit{old}}+\mathrm{\text{Δ}}{F}_t\text{with}\mathrm{\text{Δ}}{F}_t=K\cdot V_t\cdot {\delta }_t$$

     ここで、 $V_t$ は、接触接線速度です。

     陰解析と低速度衝撃陽解析には、I_form = 2が推奨されています。

7. Idir = 1の場合、シェル要素に直交異方性摩擦。
   • 2セットの摩擦係数が、Idirを含む行の後ろに定義されなくてはなりません。
   • 直交異方性方向は、メイン接触サーフェス上にのみ定義されます。
   • 直交異方性摩擦方向を定義するための2つの方法
     • /PROP/TYPE9、/PROP/TYPE10、/PROP/TYPE11、/PROP/TYPE17、/PROP/TYPE51または/PROP/PCOMPPで定義されているシェル要素からの直交異方性方向を使用します。

       要素からの方向1。

       方向2は同じセグメント平面内で方向1と直交。

     • /FRIC_ORIENTで定義されているベクトル $V$ および角$\varphi$ から定義された方向1を使用します。
   • ソリッド要素、ビーム、トラスまたはスプリング要素、またはエッジ対エッジ接触についてはサポートされません。