PCOMPG
バルクデータエントリ 複合積層材材料の構造とプロパティを定義し、グローバルプライの識別を可能にします。
フォーマット - Implicit
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
PCOMPG | PID | Z0 | NSM | SB | FT | TREF | GE | LAM | |
GPLYID1 | MID1 | T1 | THETA1 | SOUT1 | |||||
GPLYID2 | MID2 | T2 | THETA2 | SOUT2 | |||||
同様 | 同様 | 同様 | 同様 | 同様 | |||||
DS | NRPT |
フォーマット - Explicit
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PCOMPG | PID | Z0 | NSM | SB | LAM | ||||
GPLYID1 | MID1 | T1 | THETA1 | SOUT1 | |||||
GPLYID2 | MID2 | T2 | THETA2 | SOUT2 | |||||
同様 | 同様 | 同様 | 同様 | 同様 | |||||
EXPLICIT | ISOPE | HGID | NIP |
例 - Implicit
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
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PCOMP | 100 | -0.5 | 1.E5 | STRN | 100. | ||||
101 | 120 | 0.2 | 0.0 | YES | |||||
2 | 120 | 0.6 | 0.0 | NO | |||||
103 | 120 | 0.2 | 0.0 | YES | |||||
1.0 |
例 - Explicit
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
PCOMP | 100 | -0.5 | 1.E5 | STRN | 100. | ||||
EXPLICIT | BWC | 100 | 5 |
定義
フィールド | 内容 | SI単位の例 |
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PID | 固有の複合材プロパティ識別。
デフォルトなし(整数 > 0、または<文字列>) |
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Z0 | 実数または文字入力(Top/Bottom)
(デフォルト = -0.5 * Thick。Thickは複合材の全板厚となります (実数または空白))。 文字入力 18 |
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NSM | 単位面積あたりの非構造質量。 デフォルトなし(実数)。 |
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SB | 許容可能な層間せん断応力(結合材内部のせん断応力)。空白または0.0の場合は無視されます。 デフォルトなし(実数 ≥ 0.0) |
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FT | 破壊理論コード。空白の場合、破壊計算は実行されません。以下の破壊理論コードがサポートされています:
デフォルト = 破壊計算は実行されません。 |
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TREF | 参照(応力なし)温度。 2 デフォルト = 0.0(実数) |
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GE | 減衰係数。 10 11
デフォルト = 0.0(実数) |
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LAM | 積層構成オプション。空白の場合は、すべてのプライを指定する必要があり、すべての剛性項が展開されます。以下のオプションがサポートされています:
デフォルト = 空白。すべてのプライの指定が必要です。 |
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GPLYID# | グローバルプライ識別番号。 12 デフォルトなし(整数 > 0) |
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MID# | 個別プライの材料ID。各プライは、最下層の1から順に連続した番号を割り当てられることによって識別されます。MIDは、MAT1、MAT2、MAT4、MAT5、またはMAT8バルクデータエントリを参照する必要があります。MID#が指定されていない場合、デフォルトは最後に定義されたMID#になります。 デフォルト = 最後に定義されたMID#(整数 > 0または空白。ただし、MID1は指定する必要があります) |
|
T# | 個別プライの厚み。T#が指定されていない場合、デフォルトは最後に定義されたT#になります。 デフォルト = 最後に定義されたT#(実数 ≥ 0.0または空白。ただし、T1は指定する必要があります) |
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THETA# | 指定の要素に関連付けられた材料座標系のX軸に対する各プライの長手方向の配向角(単位=度)。要素の材料座標系が指定されていない場合は、その要素の側面1-2を基準に角度が測定されます。 デフォルト = 0.0(実数または空白) |
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SOUT# | 個別プライの応力および破壊指数の出力要求。 3 4
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DS | 設計スイッチ。ゼロ以外(1.0)の場合、このPCOMPデータに関連付けられた要素はトポロジー設計体積または空間に含まれます。 デフォルト = 空白(実数 = 1.0または空白) |
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NRPT | 積層材の繰り返し回数 20 デフォルト = 空白(整数 > 0、または空白) |
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EXPLICIT | 陽解法解析のパラメータが次に続くことを示すフラグ。 | |
ISOPE | 陽解法解析の要素定式化フラグ。 21 22 23
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HGID | アワグラス制御の識別番号(HOURGLS)のエントリ。 24 25 デフォルト = 空白(整数 > 0) |
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NIP | 板厚方向のガウス点の数。 デフォルト = 3 (1 ≤ 整数 ≤ 10) |
コメント
- 文字列によるラベルを使用すると、他のカードで参照する際などに、プロパティを識別しやすくなります(たとえば、要素のPIDフィールド)。詳細については、Bulk Data Input File内の文字列ラベルベースの入力ファイルをご参照ください。
- PCOMPGエントリ上で指定されたTREFは、個別のプライ材料に対して指定された参照温度を無効にします。PCOMPGカード上でTREFが指定されていない(空白)場合、すべてのプライ材料は同じ参照温度を持つ必要があります。
- SOUTiを有効にするには、入力デックの入出力オプションセクションでCSTRESSを要求する必要があります。均質化された複合材プロパティに基づくシェルの応力およびひずみに加えて、個別プライの結果が得られます。
- プライ結果と共に使用可能な追加情報は、“要素の破壊指数”です。これは、この要素内の個別プライの最大破壊指数です。この最大値の評価では、SOUTiがYESに設定されたプライのみが考慮されます。
- すべてのプライでゼロ横せん断係数(MAT8カード上のG1ZとG2Z。MAT1の等方性G。MAT2では使用不可)が指定されている場合は、面内せん断率を使用して複合材の横せん断剛性を決定します。注: 横せん断率にゼロ以外の値が指定されている層が1つでもある場合、この代用は行われず、ユーザー指定の値がすべてのプライに対して使用されます。
- 圧縮と引張(MAT1のSTとSC、MAT8のXtとXcなど)の応力限界に対して指定された符号には意味がありません。絶対値が取られ、破壊指数の計算に適切な状況下で使用されます。
- オフセット(Z0 ≠ 0.5 * 厚み)を持つ複合材の場合、シェルの底面と上面のサーフェスにおけるシェル応力の正確な値が算出されます。注: これらのシェル応力は、均質化されたシェルプロパティを使用して計算されるため、慎重に解釈する必要があります。
- PCOMPGデータを参照する要素のGRID厚みは定義できません。
- プライは、要素の法線方向に対して底面サーフェスから上方向にリストされます。
- PCOMPエントリ上でGEが実数として指定されている場合、これを要素に使用するため、個別プライの材料エントリ上の値は無視されます。このフィールドにUSEMATを指定すると、複合材の減衰マトリックスの計算には、プライ材料データの係数GEが使用されます。一般的に、これらのマトリックスは膜、曲げ、およびせん断の状態によって異なります。
- 減衰係数GEを取得するには、臨界減衰率の に2.0を掛けます。
- グローバルプライ識別番号は、エントリ内の他のプライも含めた中で固有である必要があります。
- 便宜上、SMEARオプションとSMCOREオプションの要素出力には、均質化されたシェル応力と個別プライの応力の両方が含まれます。ただし、これらのオプションでは積層順序が無視されるため、個別プライの応力は純粋な膜変形でのみ有効になります。
- Hillの破壊理論では、圧縮強度と引張強度は区別されません。それぞれの強度限界の許容値は異なりますが、この基準が使用されている場合は、XtをXcと等しく設定し、YtをYcと等しく設定することが推奨されます。XtとXcは、材料のX主方向における許容可能な引張応力と圧縮応力です。YtとYcは、材料のY主方向における許容可能な引張応力と圧縮応力です。
- 最大ひずみ理論による破壊インデックスの計算は全ひずみではなく、ひずみの機械成分のみに基づきます。これはそれぞれのプライでの実際の損傷への寄与は機械ひずみのみのためです(純熱膨張は損傷効果を生み出しません)。
- 公式により、いくつかの破壊規準(例えば、Tsai-WuとHoffman)は問題によっては負の破壊を起こすことがあります。
- PARAM, SRCOMPS,YESが入力ファイルに追加されている場合、破壊指数が要求された複合材要素に対して、指定された破壊理論に関する強度比が出力されます。
- Z0フィールドでは、以下の2つのフォーマットを使用可能です:
実数:
シェル要素基準面からシェルの底面までの距離を表します(デフォルト = -0.5 * Thick。Thickは複合材の全板厚となります (実数または空白))。
サーフェス:
Top:
シェル基準面、節点によって定義された平面、およびシェルの上面は同一平面上にあります。
これにより、有効な“実数”のZ0値は複合材の全板厚と等しくなります(-1.0 * Thick)。図 2をご参照ください。Bottom:
シェル基準面、節点によって定義された平面、およびシェルの底面は同一平面上にあります。
これにより、有効な“実数”のZ0値は0と等しくなります。図 3をご参照ください。プライ板厚(プライ寸法)の最適化と、指定したオフセット値が板厚の変化に基づいて自動的に更新されるフリー寸法最適化では、オフセットの自動制御機能を使用できます。フリー寸法最適化では、Z0を0.0またはBOTTOMに設定した場合にのみ、このような自動オフセットを適用できます。
- 破壊基準計算のためにMAT8バルクデータエントリ上の材料パラメータXt、Xc、Yt、Yc、Sを指定する必要があります。
- 積層材の繰り返しは現在の積層の底面に追加されます。積層材の繰り返しの出力はOPTI、H3D、およびPUNCHフォーマットでサポートされています。
- 陽解法解析のCTRIA3要素には、三角形シェル定式化が自動的に適用されます。したがって、陽解法解析では、ISOPEの定義はCTRIA3要素に何の効果も示しません。
- Belytschko-TsayとBelytschko-Wong-Chiangの両シェル定式化は、非常に効果的でロバストです。しかし、Belytschko-Tsayのパフォーマンスは、要素がねじれている場合には劣ります。Belytschko-Wong-Chiang定式化では、20~30%の計算コストを追加するだけで、要素のねじれに対する限界を修正することができます。
- Belytschko-TsayシェルとBelytschko-Wong-Chiangシェルは、面内の回転自由度の剛性を備えていないので、陰解法解析では特異な剛性マトリックスが生成されることがあります。陽解法解析では、拘束されていない面内回転自由度に伴う困難は発生しないことが普通です。その理由は、剛性マトリックスを必要としないことにあります。
- 陽解法解析では、誤ったゼロエネルギーモードを回避するために、4節点の四角形要素にアワグラス制御が必要になります。三角形要素にはアワグラス制御が不要です。
- HGIDが指定されていない場合は、デフォルトのアワグラス制御が使用されます。
- このカードは、HyperMesh内のプロパティとして表現されます。