RD-E:2603 成形

破壊モデル/FAIL/FLDを使用して定義される破壊基準。

Radiossでは、破壊モデルを使用して破壊をシミュレートできます。FLD破壊モデルは成形で最も多用され、ひずみ空間内で材料破壊を表します。ここでは、1つのシェル要素と円形板のモデルを使用して、FLD破壊モデルによる破壊挙動を示します。

使用されるオプションとキーワード

入力ファイル

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モデル概要

FLD破壊モデル(成形限界図)

この破壊モデルでは、指定された材料向けに定義された一般的な成形限界図(FLD)が使用されます。曲線は、主ひずみ(最大主ひずみと最小主ひずみ)の領域内に表されます。


図 1.
上記のFLD図は以下を示しています:
  • 単軸試験では( d ε minor d ε major =v=0.33 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9 vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr 0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaadaWcaaqaai aadsgacqaH1oqzdaWgaaWcbaGaamyBaiaadMgacaWGUbGaam4Baiaa dkhaaeqaaaGcbaGaamizaiabew7aLnaaBaaaleaacaWGTbGaamyyai aadQgacaWGVbGaamOCaaqabaaaaOGaeyypa0JaeyOeI0IaamODaiab g2da9iabgkHiTiaaicdacaGGUaGaaG4maiaaiodaaaa@4E3B@ による)、ポイントP1(-0.0374,0.1133)に達すると、要素は破断します。
  • 等2軸試験では( d ε minor d ε major =1 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9 vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr 0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaadaWcaaqaai aadsgacqaH1oqzdaWgaaWcbaGaamyBaiaadMgacaWGUbGaam4Baiaa dkhaaeqaaaGcbaGaamizaiabew7aLnaaBaaaleaacaWGTbGaamyyai aadQgacaWGVbGaamOCaaqabaaaaOGaeyypa0JaaGymaaaa@4835@ による)、ポイントP2(0.26,0.26)に達すると、要素は破断します。


図 2.
損傷は、/ANIM/SHELL/DAMAまたは/ANIM/SHELL/FLDFを使用してEngineファイル内に出力されます。これらはどちらも次のように損傷を定義します:(1) D= ε major ε lim MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9 vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr 0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGebGaey ypa0ZaaSaaaeaacqaH1oqzdaWgaaWcbaGaamyBaiaadggacaWGQbGa am4BaiaadkhaaeqaaaGcbaGaeqyTdu2aaSbaaSqaaiGacYgacaGGPb GaaiyBaaqabaaaaaaa@4479@
ここでは、現在の ε m a j o r MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9 vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr 0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacqaH1oqzda WgaaWcbaGaamyBaiaadggacaWGQbGaam4Baiaadkhaaeqaaaaa@3DED@ ε lim MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9 vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr 0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacqaH1oqzda WgaaWcbaGaciiBaiaacMgacaGGTbaabeaaaaa@3C0B@ と比較します。後者は、同じ ε m i n o r MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqGqFfpeea0xe9vq=Jb9 vqpeea0xd9q8qiYRWxGi6xij=hbba9q8aq0=yq=He9q8qiLsFr0=vr 0=vr0db8meaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacqaH1oqzda WgaaWcbaGaamyBaiaadggacaWGQbGaam4Baiaadkhaaeqaaaaa@3DED@ でのFLD曲線の値です。


図 3.

/ANIM/SHELL/FLDFIfail_sh=4を使用した場合にのみ、損傷を計算するだけで、要素を削除しないことが可能になります。これは、危険なゾーンを見やすくするために使用されます。

結果

/ANIM/SHELL/FLDFおよび/ANIM/SHELL/DAMAにより、以下のように、プレートの例における上記FLD曲線や、アニメーション内に出力された破壊を使用します:


図 4.
/ANIM/SHELL/FLDZを使用して破壊ゾーンを出力することもできます。


図 5. 破壊ゾーン
FLDZ=6
破壊
ε m a j o r > ε lim MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeqyTdu2aaS baaSqaaiaad2gacaWGHbGaamOAaiaad+gacaWGYbaabeaakiabg6da +iabew7aLnaaBaaaleaaciGGSbGaaiyAaiaac2gaaeqaaaaa@4231@
FLDZ=5
マージン
ε lim > ε m a j o r > ε m arg i n a l MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeqyTdu2aaS baaSqaaiGacYgacaGGPbGaaiyBaaqabaGccqGH+aGpcqaH1oqzdaWg aaWcbaGaamyBaiaadggacaWGQbGaam4BaiaadkhaaeqaaOGaeyOpa4 JaeqyTdu2aaSbaaSqaaiaad2gaciGGHbGaaiOCaiaacEgacaWGPbGa amOBaiaadggacaWGSbaabeaaaaa@4C88@
FLDZ=4
安全
ε m arg i n a l > ε m a j o r > | ε m i n o r | MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeqyTdu2aaS baaSqaaiaad2gaciGGHbGaaiOCaiaacEgacaWGPbGaamOBaiaadgga caWGSbaabeaakiabg6da+iabew7aLnaaBaaaleaacaWGTbGaamyyai aadQgacaWGVbGaamOCaaqabaGccqGH+aGpdaabdaqaaiabew7aLnaa BaaaleaacaWGTbGaamyAaiaad6gacaWGVbGaamOCaaqabaaakiaawE a7caGLiWoaaaa@51A2@
FLDZ=3
圧縮
ε m i n o r > ε m a j o r > ε m i n o r R a n i 1 + R a n i MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeyOeI0Iaeq yTdu2aaSbaaSqaaiaad2gacaWGPbGaamOBaiaad+gacaWGYbaabeaa kiabg6da+iabew7aLnaaBaaaleaacaWGTbGaamyyaiaadQgacaWGVb GaamOCaaqabaGccqGH+aGpcqGHsislcqaH1oqzdaWgaaWcbaGaamyB aiaadMgacaWGUbGaam4BaiaadkhaaeqaaOGaeyyXIC9aaSaaaeaaca WGsbWaaSbaaSqaaiaadggacaWGUbGaamyAaaqabaaakeaacaaIXaGa ey4kaSIaamOuamaaBaaaleaacaWGHbGaamOBaiaadMgaaeqaaaaaaa a@593B@
FLDZ=2
高い皺
ε m i n o r R a n i 1 + R a n i > ε m a j o r MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeyOeI0Iaeq yTdu2aaSbaaSqaaiaad2gacaWGPbGaamOBaiaad+gacaWGYbaabeaa kiabgwSixpaalaaabaGaamOuamaaBaaaleaacaWGHbGaamOBaiaadM gaaeqaaaGcbaGaaGymaiabgUcaRiaadkfadaWgaaWcbaGaamyyaiaa d6gacaWGPbaabeaaaaGccqGH+aGpcqaH1oqzdaWgaaWcbaGaamyBai aadggacaWGQbGaam4Baiaadkhaaeqaaaaa@50AB@
FLDZ=1
ルーズメタル
ε m a j o r 2 + ε m i n o r 2 > F a c t o r _ L o o s e m e t a l 2 MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeqyTdu2aaS baaSqaaiaad2gacaWGHbGaamOAaiaad+gacaWGYbaabeaakmaaCaaa leqabaGaaGOmaaaakiabgUcaRiabew7aLnaaBaaaleaacaWGTbGaam yAaiaad6gacaWGVbGaamOCaaqabaGcdaahaaWcbeqaaiaaikdaaaGc cqGH+aGpcaWGgbGaamyyaiaadogacaWG0bGaam4BaiaadkhacaGGFb Gaamitaiaad+gacaWGVbGaam4CaiaadwgacaWGTbGaamyzaiaadsha caWGHbGaamiBamaaCaaaleqabaGaaGOmaaaaaaa@5781@


図 6. プレート試験における破壊ゾーン

まとめ

破壊モデル/FAIL/FLDでは、主ひずみ速度を使用して、成形時の材料破壊を表すのに適した材料破壊挙動が表されました。