/PROP/TYPE27 (SPR_BDAMP)

ブロックフォーマットのキーワード 1並進自由度のダンパースプリングプロパティを記述します。ダンパーフォースは剛性力によって制限されます。

フォーマット

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/PROP/TYPE27/`prop_ID`/`unit_ID`または/PROP/SPR_BDAMP/`prop_ID`/`unit_ID`
`prop_title`
`Mass`				`sens_ID`	`I`_sflag	`I`_leng	`I`_tens	`I`_fail
`K`		`C`	`n`		$δ_{\min}^{1}$		$δ_{\max}^{1}$
`gap`						`F`_smooth	`F`_cut
`fct_ID`₁	`fct_ID`₂	`Ascale`₁	`Fscale`₁		`Ascale`₂		`Fscale`₂

定義

フィールド	内容	SI単位の例
`prop_ID`	プロパティの識別子（整数、最大10桁）
`unit_ID`	（オプション）単位識別子（整数、最大10桁）
`prop_title`	プロパティのタイトル（文字、最大100文字）
`Mass`	質量。（実数）	$[kg]$ （`I`_leng = 0） $[\frac{kg}{m}]$ （`I`_leng = 1）
`sens_ID`	センサーの識別子 = 0 スプリングはアクティブ（整数）
`I`_sflag	センサーフラグ = 0 `sens_ID`がアクティブ化し、非アクティブ化できない際にスプリング要素はアクティブ化 = 1 `sens_ID`がアクティブ化し、アクティブ化できない際にスプリング要素は非アクティブ化 = 2 スプリング要素はアクティブ化、または非アクティブ化されると、状態はセンサーの状態と一致し、前後に切り替わります。スプリングの初期長さ（ $l_{0}$ ）は、アクティブ化時間におけるスプリング長に基づきます。（整数）
`I`_leng	単位長さあたりの入力フラグ = 0 スプリングのプロパティは、定義テーブルの指定内容で入力されます。 = 1 一部の入力は単位長さあたりです。（整数）
`I`_tens	引張挙動フラグ。 = 0 このスプリングは圧縮時にのみ機能します。引張時には剛性や減衰はありません。 = 1 このスプリングは、定義済みの剛性と減衰を伴う引張時にも機能します。（整数）
`I`_fail	破壊モデルフラグ =1 変位基準（`I`_leng = 0）。ひずみ基準（`I`_leng = 1）。 = 2 力基準。（整数）
`K`	線形載荷および除荷剛性。（実数）	$[\frac{N}{m}]$ （`I`_leng = 0） $[\frac{N}{m^{2}}]$ （`I`_leng = 1）
`C`	線形減衰係数。デフォルト = 0.0（実数）	$[\frac{Ns}{m}]$ （`I`_leng = 0） $[\frac{N s}{m^{2}}]$ （`I`_leng = 1）
`n`	非線形剛性力の指数。デフォルト = 1.0（実数）
$δ_{\min}^{1}$	負の破壊限界デフォルト = -10²⁰（実数）
	`I`_fail = 1：破壊変位（`I`_leng = 0）破壊ひずみ（`I`_leng = 1）	$[m]$ （`I`_leng = 0）
	`I`_fail = 2：破壊の力	$[N]$
$δ_{\max}^{1}$	正の破壊限界デフォルト = 10²⁰（実数）
	`I`_fail = 1：破壊変位（`I`_leng = 0）破壊ひずみ（`I`_leng = 1）	$[m]$ （`I`_leng = 0）
	`I`_fail = 2：破壊の力	$[N]$
`gap`	アクティブ化前の最小ギャップ。デフォルト = 0.0（実数）	$[m]$ （`I`_leng = 0）
`F`_smooth	スプリング力フィルタリングフラグ。 = 0 フィルタリングなし = 1 スプリング力は、カットオフ周波数`F`_cutを使用してフィルタリングされます。（整数）
`F`_cut	スプリング力フィルタリング用のカットオフ周波数。デフォルト= 100 kHz（実数）	$[Hz]$
`fct_ID`₁	非線形剛性力関数の識別子： `I`_leng = 0 スプリングの伸びの関数 $f (δ)$ 。 `I`_leng = 1 工学ひずみの関数 $f (ε)$ 。（整数）
`fct_ID`₂	減衰力関数の識別子： `I`_leng = 0 スプリング速度の関数 $g (\dot{δ})$ 。 `I`_leng = 1 ひずみ速度の関数 $g (\dot{ε})$ 。（整数）
`Ascale`₁	`I`_leng = 0 剛性関数 $f$ の伸びのスケールファクター。 `I`_leng = 1 剛性関数 $f$ の工学ひずみスケールファクター。デフォルト = 1.0（実数）	$[m]$ （`I`_leng = 0）
`Fscale`₁	剛性関数 $f$ の縦軸スケールファクター。デフォルト = 1.0（実数）	$[N]$
`Ascale`₂	`I`_leng = 0 減衰関数 $g$ の速度スケールファクター。 `I`_leng = 1 減衰関数 $g$ のひずみ速度スケールファクター。デフォルト = 1.0（実数）	$[\frac{m}{s}]$ （`I`_leng = 0） $[\frac{1}{s}]$ （`I`_leng = 1）
`Fscale`₂	剛性関数 $g$ の縦軸スケールファクター。デフォルト = 1.0（実数）	$[N]$

スプリングは節点N1とN2の間で定義される局所ｘ方向の1つの並進自由度を有します。
力の計算は、圧縮時（ δ < 0）にはデフォルトでアクティブ化され、引張時にはI_tens = 1の場合にのみアクティブ化されます。スプリング力の値は次のように得られます（I_leng = 0）：
- 剛性パート：
  ${\begin{matrix} F_{K} (δ) = s i g n (δ) \cdot K \cdot {| δ |}^{n} & if & f c t_I D_{1} = 0 \\ F_{K} (δ) = F s c a l e 1 \cdot f (\frac{δ}{A s c a l e 1}) & otherwise \end{matrix}$
  
  ここで、 $n \geq 1$ です。
- 減衰パート：
  ${\begin{matrix} F_{D} (\dot{δ}) = C \cdot \dot{δ} & if & f c t_I D_{2} = 0 \\ F_{D} (\dot{δ}) = F s c a l e 2 \cdot g (\frac{\dot{δ}}{A s c a l e 2}) & otherwise \end{matrix}$
- 全体の力：
  ${\begin{matrix} F (δ, \dot{δ}) = F_{K} (δ) + F_{D} (\dot{δ}) & if & | F_{D} (\dot{δ}) | < | F_{K} (δ) | \\ F (δ) = 2 \cdot F_{K} (δ) & otherwise \end{matrix}$
I_lengフラグがアクティブ化されている場合（I_leng = 1）、上記の計算は次のようになります：
- 剛性パート：
  ${\begin{matrix} F_{K} (ε) = s i g n (ε) \cdot K \cdot {| ε |}^{n} & if & f c t_I D_{1} = 0 \\ F_{K} (ε) = F s c a l e 1 \cdot f (\frac{ε}{A s c a l e 1}) & otherwise \end{matrix}$
- 減衰パート：
  ${\begin{matrix} F_{D} (\dot{ε}) = C \cdot \dot{ε} & if & f c t_I D_{2} = 0 \\ F_{D} (\dot{ε}) = F s c a l e 2 \cdot g (\frac{\dot{ε}}{A s c a l e 2}) & otherwise \end{matrix}$
- 全体の力：
  ${\begin{matrix} F (ε, \dot{ε}) = F_{K} (ε) + F_{D} (\dot{ε}) & if & | F_{D} (\dot{ε}) | < | F_{K} (ε) | \\ F (ε) = 2 \cdot F_{K} (ε) & otherwise \end{matrix}$
圧縮ギャップのアクティブ化は、次の図のように定義できます：

図 1.

gapが定義されている場合（gap ≠ 0.0）、スプリング圧縮が指定されたgapより大きくなると、力の計算がアクティブ化されます。(1)
${\begin{matrix} F (δ + | g a p |, \dot{δ}) \neq 0 & if & δ < - | g a p | \\ F (δ + | g a p |, \dot{δ}) = 0 & otherwise \end{matrix}$

注: ギャップ値を定義すると、スプリングは圧縮時にのみ機能するようになるため、ギャップが定義されている場合は、I_tens = 0となります。I_leng = 1の場合、ギャップは圧縮ひずみに対して均一です。
2つの力の計算式の間で切り替えると、ノイズの多いスプリング応答が生じる可能性があります。この問題に対処するために、スプリング力の計算にフィルタリングを使用することで、2つのスプリング状態（減衰ありとなし）間のスムーズな移行が可能になります。そのためには、力のフィルタリングフラグF_smoothとカットオフ周波数F_cutを次のように使用できます：
- F_cut ≠ 0.0の場合は、フィルタリングがアクティブ化され（F_smoothは自動的に1に設定されます）、ユーザーが指定したカットオフ周波数がフィルタリングで使用されます。
- F_smooth =1かつF_cut = 0.0の場合は、フィルタリングがアクティブ化され、デフォルトのカットオフ周波数100 kHzが使用されます。
- F_smooth =0かつF_cut = 0.0の場合は、フィルタリングは使用されません。
フィルタリングがアクティブ化されている場合、スプリング力は次のように計算されます：(2)
$F_{n}^{f i l t e r} = α F_{n} + (1 - α) F_{n - 1}$

ここで、 $\begin{matrix} α = 2 π \cdot Δ t \end{matrix} \cdot F c u t$

/PROP/TYPE27 (SPR_BDAMP)

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