/MAT/LAW77

ブロックフォーマットのキーワードこの開放セルフォームの材料則はLAW70を一般化したものです。ここではフォーム材内部の非粘性圧縮性の理想的な気体流とフォーム構造との相互作用が考慮されます。

気体流のALEシミュレーションとフォーム変形のLagrangeシミュレーションは、同じ要素システム上で実行されます。気体流と構造との相互作用は、Darcy則と、構造への気体圧力の直接適用を介して行われます。

フォーマット

(1)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(9)
/MAT/LAW77/`mat_ID`/`unit_ID`
`mat_title`
$ρ_{i}$
`E`₀	$ν$		`E`_max		$ε_{\max}$	`FP`₀
`F`_cut	`F`_smooth	`N`_L	`N`_uL	`Iflag`	`Shape`	`Hys`

N_L ≠ 0の場合、行ごとに各載荷関数

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
`fct_ID`_L	${\dot{ε}}_{L}$		`Fscale`_L

N_uL ≠ 0の場合、行ごとに各除荷関数

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
`fct_ID`_uL	${\dot{ε}}_{u L}$		`Fscale`_uL

気体および外部気体用のカード

(1)	(2)	(3)	(5)	(6)	(7)	(9)
$ρ_{gas}$		`P`₀	$γ$			`R`
$ρ_{ext}$		`P`_ext	`Iclos`	`Inc_gas`
$α$		$β$	$τ$		`K`
`fct_ID`_K	`fct_ID`_R

定義

フィールド	内容	SI単位の例
`mat_ID`	材料識別子（整数、最大10桁）
`unit_ID`	単位識別子（整数、最大10桁）
`mat_title`	材料のタイトル（文字、最大100文字）
$ρ_{i}$	初期密度（実数）	$[\frac{kg}{m^{3}}]$
`E`₀	初期ヤング率（実数）	$[Pa]$
$ν$	ポアソン比（実数）
`E`_max	最大ヤング率（実数）	$[Pa]$
$ε_{\max}$	最大ヤング率を用いる参照ひずみ値デフォルト = 1（実数）
`FP`₀	発砲圧力デフォルト = 0（実数）	$[Pa]$
`F`_cut	ひずみ速度フィルタリングのカットオフ周波数。デフォルト = 10²⁰（実数）	$[Hz]$
`F`_smooth	ひずみ速度スムージングオプションフラグ = 0（デフォルト）ひずみ速度を平滑化しません。 = 1 ひずみ速度スムージングはアクティブ。（整数）
`N`_L	載荷関数の数デフォルト = 0（整数）
`N`_uL	除荷関数の数デフォルト = 0（整数）
`Iflag`	除荷応答制御フラグ = 0 材料挙動は、載荷および除荷の定義曲線に従います。 = 1（デフォルト）載荷挙動と除荷挙動の両方で、載荷曲線が使用されます。除荷の場合は、偏差応力が準-静的除荷曲線を使用して損傷されます：(1) $σ = (1 - D) (σ + P) - P$ ここで、`D`は準-静的除荷曲線に従って計算され、(2) $D = (\frac{σ_{unloading}}{σ_{quasi - static}})$ は、それぞれ、除荷曲線と準-静的曲線から計算された現在の応力です。 = 2 載荷挙動と除荷挙動の両方で、載荷曲線が使用されます。除荷の場合は、テンソル応力が準-静的除荷曲線を使用して削減されます：(3) $σ = (1 - D) σ$ ここで、`D`は準-静的除荷曲線に従って計算され、(4) $D = (\frac{σ_{unloading}}{σ_{quasi - static}})$ は、それぞれ、除荷曲線と準-静的曲線から計算された現在の応力です。 = 3 載荷挙動と除荷挙動の両方で、載荷曲線が使用されます。偏差除荷応力は、次の式を使用して削減されます：(5) $σ = (1 - D) (σ + P) - P$ (6) $D = (1 - Hys) (1 - {(\frac{W_{cur}}{W_{\max}})}^{Shape})$ ここで、`W`_curおよび`W`_maxはそれぞれ現在のエネルギーおよび最大エネルギー`Iflag` = 3の場合は、除荷曲線が使用されません。（整数）
`Shape`	形状係数は除荷曲線の“凸性”を記述します。 = 1 線形の除荷曲線に対応します。 < 1 凸性の除荷曲線。デフォルト = 1.0（実数）
`Hys`	ヒステリシス除荷係数。デフォルト = 1.0（実数）
`fct_ID`_L	載荷関数識別子（整数）
${\dot{ε}}_{L}$	荷重関数のひずみ速度（実数）	$[\frac{1}{s}]$
`Fscale`_L	載荷関数スケールファクターデフォルト = 1.0（実数）	$[Pa]$
`fct_ID`_uL	除荷関数識別子（整数）
${\dot{ε}}_{u L}$	除荷関数のひずみ速度（実数）	$[\frac{1}{s}]$
`Fscale`_uL	除荷関数スケールファクターデフォルト = 1.0（実数）	$[Pa]$
$ρ_{gas}$	空気密度デフォルト = 0（実数）	$[\frac{kg}{m^{3}}]$
`P`₀	初期圧力デフォルト = 0（実数）	$[Pa]$
$γ$	気体のガンマ定数デフォルト（実数）
$ρ_{ext}$	外部気体密度デフォルト = $ρ_{gas}$ （実数）	$[\frac{kg}{m^{3}}]$
`P`_ext	外部圧力デフォルト =`P`₀（実数）	$[Pa]$
`Inc_gas`	逆流フラグ = 0（デフォルト）外気のフォームへの逆流なし = 1 逆流が許される（整数）
`R`	気体で満たされた要素体積の初期空隙率（0 < `R` < 1） = 0.0 要素に気体がなく、気体流なし = 1.0 気体流に完全な要素体積を使用（実数）
$α$	一般化されたDarcy則の線形パラメータデフォルト = 0（実数）
$β$	一般化されたDarcy則の2次パラメータデフォルト = 0（実数）	$[\frac{s}{m}]$
$τ$	一般化されたDarcy則の時刻歴パラメータデフォルト = 0（実数）	$[s]$
`K`	初期泡透水率デフォルト = 0（実数）	$[\frac{m^{2}}{Pa \cdot s}]$
`Iclos`	ソリッドブロックのフリーサーフェスの開閉フラグ（どのソリッド要素にも結合されていないサーフェス） = 0（デフォルト）自由サーフェス上の自由流出（開） = 1 自由サーフェス上の流出なし（閉） = 2 接触している外部サーフェス経由の気体流出なしパラメータ`Ibag`= 1は対応する接触でアクティブにする必要があります。（整数）
`fct_ID`_K	透水倍率関数（スケールと相対フォーム密度の比較） = 0（デフォルト）透水率は一定（整数）
`fct_ID`_R	空隙倍率関数（スケールと相対フォーム密度の比較） = 0（デフォルト）空隙が一定で、`fct_ID`_R=`fct_ID`_K （整数）

例（セルフォーム）

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1
unit for mat
                  kg                  mm                  ms
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/MAT/LAW77/1/1
Open cell foam
#              RHO_I
              4.5E-8
#                 E0                  NU                EMAX             EPS_max                 FP0
                  .1                   0                   5                 .99
#               FCUT  FSMOOTH     NLOAD   NUNLOAD     IFLAG               SHAPE                 HYS
                  .1         1         1         0         3                   2               1E-20
#  F_ID_ID               SLOAD          FSCALELOAD
         1                   0                .001
#            RHO_AIR                  P0               GAMMA                                       R
              1.2E-9              1.0E-4                 1.4                                     1.0
#            RHO_EXT               P_EXT    ICLOSE   INC_GAS
              1.2E-9              1.0E-4         2         0
#              ALPHA                BETA                   T                   K
                   1                   5                   0                1e07
#   F_ID_K    F_ID_R
         2         3
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|		 
/FUNCT/1
LoadCurve
#                  X                   Y
                 -.8                -.11                                                            
                 -.7                -.10                                                            
                 -.4                -.05                                                            
                 -.2                -.02                                                            
                   0                   0                                                            
                  .2                .004                                                            
                  .4                .006                                                            
                  .6                 .01                                                            
                  .7                .020                                                            
                  .8                .050                                                          
                 .99                 134		 
/FUNCT/2  
Funct_2
#                  X                   Y
                 0.0                 0.2
               0.555                 0.2
               0.909                 1.0
                 1.0                 1.0                                                            
/FUNCT/3  
Funct_3
#                  X                   Y
                 0.0                0.25
               0.555                0.25
               0.909                0.55
                 1.0                0.55    
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#ENDDATA
/END

この材料則は、ソリッド非縮退ヘキサ要素と一緒にのみ使用できます。この材料は、ソリッドプロパティの以下のパラメータにのみ使用できます。
- I_solid = 1（Belytschko）
- I_smstr = 1（微小ひずみ）
- I_frame = 1（共回転なし）
最後の載荷関数を超える応力の場合、その挙動は最後の2つの載荷関数を使用して外挿されます。巨大な応力値を回避するためには、最後の載荷関数を繰り返すことをお勧めします。
ALEアプローチを使用した理想気体の非粘性流を検討します。
1つの積分点で $ε_{p}$ が $ε_{p}^{m a x}$ に到達した場合、対応する積分点の偏差応力には永久に0が設定されますが、ソリッド要素は削除されません。
フォームと気体の結合の場合は、修正Darcy則（Dupuit-Forchiemer）を使用します：(7)
$α V + β V^{2} + τ \frac{\partial V}{\partial t} = - K \cdot G r a d (P)$

ここで、

$V$

流体速度

$P$

流体圧力

$K$

透水率
構造応力、ひずみ、および気体流データを保存するには、以下のオプションをEngineファイルで使用する必要があります。
/STATE/BRICK/STRAIN/FULL

/STATE/BRICK/STRESS/FULL

/STATE/BRICK/AUX/FULL
フォームの予応力とフォーム内部の空気の初期状態は、予応力のシミュレーションから定義し、/INIBRI/STRS_F、/INIBRI/STRA_F、/INIBRI/AUXカードによってモデルに読み込むことができます。
次のユーザー変数を使用して、気体流データをアニメーションファイル（/ANIM/BRICK/TENS）または時刻歴ファイル（/TH/BRIC）に出力できます：
- USR1：気体密度
- USR20：気体圧力
- USR21: R 値
- USR22: K 値
- 気体速度ベクトルのフィールドは/ANIM/VECT/GVELでアニメーションに出力できます。

/MAT/LAW77

フォーマット

定義

例（セルフォーム）

コメント