/PROP/TYPE6 (SOL_ORTH)

このプロパティは、8節点線形ソリッド要素（/BRICK）、四面体要素（/TETRA4および/TETRA10）、および2次元ソリッド要素（/QUAD）に対してのみ使用できます。2次ソリッド（/BRIC20および/SHEL16）および五面体要素（/PENTA6）はこのプロパティと適合性がありません。

フォーマット

定義

例 1

スキューを使用

図 1.

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  1. LOCAL_UNIT_SYSTEM:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/2
unit for prop
#              MUNIT               LUNIT               TUNIT
                  kg                  mm                  ms
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/SKEW/FIX/1
New SKEW 1
#                 OX                  OY                  OZ
                   0                 100                   0
#                 X1                  Y1                  Z1
                   1                   0                  -1
#                 X2                  Y2                  Z2
                   0                   1                   0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  2. GEOMETRICAL SETS:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/PROP/SOL_ORTH/1/2
SOL_ORTH example
#   Isolid    Ismstr               Icpre  Itetra10     Inpts   Itetra4    Iframe                  dn
        14         0                   1         0         0         0         0                   0
#                q_a                 q_b                   h
                   0                   0                   0
#                 Vx                  Vy                  Vz   skew_ID        Ip     Iorth
                   0                   0                   0         1         0         0
#                phi                  Px                  Py                  Pz
                   0                   0                   0                   0
#             dt_min  
                   0 
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

例 2

I_p =1および角度 $\varphi$ を使用して、同じ材料方向（繊維方向）m1を取得。

図 2.

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  1. LOCAL_UNIT_SYSTEM:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/2
unit for prop
#              MUNIT               LUNIT               TUNIT
                  kg                  mm                  ms
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/PROP/SOL_ORTH/1/2
SOL_ORTH example
#   Isolid    Ismstr               Icpre  Itetra10     Inpts   Itetra4    Iframe                  dn
        14         0                   1                   0                   0                   0
#                q_a                 q_b                   h
                   0                   0                   0
#                 Vx                  Vy                  Vz   skew_ID        Ip     Iorth
                   0                   0                   0         0         1         0
#                phi                  Px                  Py                  Pz
                  45                   0                   0                   0
#             dt_min   Istrain     I_HKT
                   0         0         0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

コメント

1. I_solid - ソリッド要素の定式化
   • I_solid = 17の場合、3次元ソリッドの偏差挙動は8個のGauss点を用いて計算されますが、バルク挙動はI_cpreと共に選択できるため、すべてのソリッドタイプの材料則と適合性があります。
   • I_solid = 24（HEPH）ソリッド要素は、I_shell = 24（QEPH）シェル要素によって使用されるアワグラス定式化と類似した物理的アワグラス定式化を使用します。このアワグラス定式化は、I_solid = 1または2で使用される粘性アワグラス定式化よりも良い結果をもたらします。
   • I_solid =14（HA8）はロックフリー一般ソリッド定式化。例：I_npts = 222は８Gauss積分点ソリッドです。HA8定式化は、すべての直交異方性および等方性材料則と適合性があります。
   • I_solid = 18、I_cpreおよびI_smstrのデフォルト値は材料に依存し、推奨される値は次のとおりです：

     デフォルト	材料則
     Icpre = 2	2、21、22、23、24、27、36、52、79、81、84
     Icpre = 3	12、14、15、25、28、50、53、68および $\nu \le 0.49$ の場合、1、13、16、33、34、35、38、40、41、70、および77
     Icpre = 1	その他のすべての則および $\nu \ge 0.49$ の場合、1、13、16、33、34、35、38、40、41、70、および77
     Ismstr = 10	38、42、62、69、82、88、92、94、95
     Ismstr = 11	70
     Ismstr = 1	28
     Ismstr = 2	すべてのその他の材料則

2. 自動設定オプションI_smstr = I_cpre = I_frame=-1を使用すると、これらのオプションの値は、要素の定式化、要素タイプ、および材料に基づく最適なオプションが使用されます。または、I_smstr = I_cpre = I_frame=-2を指定すると、このプロパティで定義されたこれらのオプションの値は、要素タイプおよび材料則に基づく最適な値 (/DEF_SOLID) で上書きされます。Radiossで指定された値を確認する場合、Starter出力ファイルの“PART ELEMENT/MATERIAL PARAMETER REVIEW” セクションを確認します。
3. 微小ひずみ：
   • 微小ひずみオプションを設定した場合（I_smstr =1または3）、材料則で使用されるひずみと応力が工学ひずみと工学応力になります。それ以外の場合は、真ひずみと真応力になります。
   • Radioss Engineオプション/DT/BRICK/CSTは、I_smstr = 2および12の3次元ソリッドプロパティセットでのみ有効です。
   • フラグI_smstr =10と12は、全ひずみ定式化を使用する材料LAW28とのみ適合性があります。
   • I_smstr=12は/DT/BRICK/CSTと適合性があり、全ひずみは微小全ひずみに切り替えられます。ただし、I_smstr=2の場合と異なり、通過中に非連続性を多少生じる場合があります。
   • バージョン2017より、シミュレーション中に体積が負になるLagrange要素は、シミュレーションを継続できるよう、自動的にひずみ定式化を切り替えます。これが発生すると、WARNINGメッセージがEngine出力ファイルに出力されます。以下のオプションがサポートされています。

     要素タイプおよび定式化	ひずみ定式化	負の体積の処理方法
     /BRICK Isolid=1、2、14、17、24 /TETRA4 /TETRA10	完全に幾何学的非線形 Ismstr = 2、4	負の体積になる前のサイクルの要素形状を使用した微小ひずみに切り替え
     	Lagrange型全ひずみ。 Ismstr = 10、12	time=0.0における要素形状でのLagrange型全ひずみ

4. I_cpre - 定圧定式化フラグ
   • I_cpre=1は、非圧縮性または疑似非圧縮性材料で体積ロックを阻止するために使用されます。この場合、応力テンソルは球状および偏差部分に分解されます。続いて圧力が一定に留まるよう、低減積分が球状部分に使用されます。
   • I_cpre=2 は、弾塑性材料則に対してのみ使用できます。体積ロックを阻止するために、ポアソン係数を伴う追加の項がひずみに加えられます。材料内で尚も弾性で、そのため圧縮性である際は、ポアソン係数は小さく、材料が塑性となりそのため非圧縮性になると、ポアソン係数の項は増大して体積ロックを阻止します。詳細については、Radioss理論マニュアルをご参照ください。
5. 共回転定式化：

   I_solid =1または2、およびI_frame =2の場合、応力テンソルは共回転座標系で計算されます。大きい回転を使用すれば、この定式化の精度は増しますが、計算コストも増加します。重要なせん断変形を伴う弾性問題または粘弾性問題の場合に適用することを推奨します。共回転定式化は、8節点3次元ソリッドと適合性があります。共回転定式化は、2次元解析および軸対称解析（/QUAD要素）とも適合性があります。

6. dn - 数値減衰およびh - アワグラス粘性係数
   • 数値減衰d_nは、I_solid = 24（HEPH）ソリッド要素のアワグラス応力計算に使用されます。
   • d_n=hであるI_solid = 24とI_solid = 1または2の間で結果を比較すると、数値減衰はI_solid = 24のほうがI_solid =1または2の際より $\left(2/3\right)\times {10}^{-3}$ 倍小さくなります。
7. ポスト処理用出力
   • ソリッド要素応力のポスト処理について、アニメーションは/ANIM/BRICK/TENSを、プロットファイルは/TH/BRICKをご参照ください。
   • アニメーションファイルでは、要素が共回転定式化を使用している場合、
     • I_solid =14または24（常に共回転定式化を使用）
     • I_frame =2でI_solid =1、2、17

     ここで、応力出力は、/PROP/SOL_ORTHで定義されている材料直交異方性座標系で表現されます。そうでない（共回転定式化が使用されていない）場合、応力成分（SIGX、SIGY、SIGZ、SIGXY、SIGYZ、およびSIGXZ）は全体座標系で表現されます。

   • プロットファイルでは、応力成分SX、SY、SZ、SXY、SYZ、およびSXZは全体フレームで表され、応力テンソル成分LSX、LSY、LSZ、LSXY、LSYZ、およびLSXZは直交異方性フレームで表されます（プロットファイルにおけるソリッド要素の応力のポスト処理については/TH/BRICをご参照ください）。
8. 固有座標系（r-s-t）
   8節点3次元ソリッド（I_solid =1または2）、4節点四面体、および10節点四面体の場合、直交異方性の座標系は直交化アイソパラメトリックの座標系と同様に回転します。大きなせん断の場合、直交異方性の座標系の方向に注意を払う必要があります。

   
   
   図 3.

   r、s、t： アイソパラメトリックフレーム

   r： （1、2、6、5）の中心から（4、3、7、8）の中心まで

   s：（1、2、3、4）の中心から（5、6、7、8）の中心まで

   t：（1、4、8、5）の中心から（2、3、7、6）の中心まで

   
   
   図 4.

9. 直交異方性方向
   3次元ソリッド要素の場合、異方性方向の定義方法には以下の3つがあります：

   • I_p= 0およびskew_ID ≠ 0の場合、スキューが使用されます。

     基準面は使用されません。つまり、スキューがそのまま直交異方性の座標系とみなされます（この場合、r =x、s =y、および t =z）、ｘ方向は直交異方性方向1、y方向は直交異方性方向2です。

   • I_p = 1、2または3の場合、直交化アイソパラメトリックの座標系（r’-s’-t’）と直交異方性の角度が使用されます。
     初期直交化アイソパラメトリックの座標系(r’-s’-t’)に対して、直交異方性の座標系の初期方向(1-2-3)が定義されます。

     
     
     図 5.

     
     
     図 6.

     この場合、I_solid = 0、1、または2の場合（直交化アイソパラメトリックの座標系に対して）、3次元ソリッドと同じ方法で直交異方性の座標系の初期方向が定義され、共回転座標系の方向がわかっていなくても、直交異方性の座標系の初期方向を入力できます。

   • I_p = 11、12または13の場合、直交化アイソパラメトリックの座標系(r’-s’-t’)と基準ベクトル $V$ が使用されます：

     この場合、全体ベクトル $V$ を使用して直交異方性の方向を定義できます。基準ベクトルが平面に対して直角であれば、平面の第1軸が直交異方性の方向とみなされます。

   2次元ソリッド要素（/QUAD）の場合、異方性方向の定義方法には以下の2つがあります：

   • I_p = 1の場合、アイソパラメトリックの座標系（r-s）と直交異方性の角度$\varphi$ が使用されます。 10
   • I_p = 11の場合、基準ベクトル $V$ が使用されます：全体ベクトル $V$ を使用して直交異方性の方向を定義できます。基準ベクトルが平面に対して直角であれば、平面の第1軸（r-s）が直交異方性の方向とみなされます。
10. $\varphi$ - 直交異方性の角度

    2Dソリッド要素（/QUAD）の場合：

    直交化アイソパラメトリックフレーム（r-s）の第1方向に対する直交異方性の角度$\varphi$ が定義されます。

    
    
    図 7.

    3次元ソリッド要素の場合：

    I_frame = 2（共回転定式化）の場合、直交異方性の座標系は共回転座標系と同様に回転します。共回転座標系はアイソパラメトリック座標系(r-s-t)の直交化であり、r、s、tをどのように入れ替えても同じ方向になります。

11. Solid to SPHプロパティ（Sol2SPH）
    • Sol2SPHの使用時、1つのソリッドが接触、材料破壊基準または時間ステップ基準のせいで削除されると、ソリッド要素はSPH粒子に変換されます。
    • アクティブになるSPH粒子の数は、パラメータNdirに依存します。粒子のプロパティはsphpart_IDパート番号を使用して計算されます。
    • SPHプロパティではスキューの定義は必要ありません。これは、スキューの定義と配向が固体から粒子に自動的に伝達されるためです。等方性および直交異方性Sol2SPHパートに同じSPHパートIDを使用することはお勧めできません。

    このオプションSol2SPHは、I_solid = 1、2または24、I_frame = 1または2とのみ互換性があります。

12. I_solidフラグは４節点（/TETRA4）または１０節点（/TETRA10）四面体とは使用されません。