/FAIL/BIQUAD

ブロックフォーマットキーワードこの破壊モデルでは、塑性ひずみベースの簡易化された非線形破壊基準が線形損傷累積と共に使用されます。破壊ひずみは、5つまでのユーザー定義破壊ひずみから曲線のフィッティングを用いて計算された2つの放物線関数によって記述されます。

各要素の破壊限界の摂動は、/PERTURB/FAIL/BIQUADを使用することでアクティブ化できます。この破壊限界は、FordのChristian Cremerとのパートナーシップにおいて開発されました。

フォーマット

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
/FAIL/BIQUAD/`mat_ID`/`unit_ID`
`c1`		`c2`		`c3`		`c4`		`c5`

カード2 - 損傷累積パラメータ

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
`P_thick`_fail		`M-Flag`	`S-Flag`	`Inst_start`			`fct_ID`_el	`El_ref`

オプション行（M-Flag = 99の場合）

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
`r1`		`r2`		`r4`		`r5`

オプションの行

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
`fail_ID`

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）
`c1`	単軸圧縮における破壊塑性ひずみ。デフォルト = 0.0（実数） 2
`c2`	せん断破壊塑性ひずみ。デフォルト = 0.0（実数） 2
`c3`	単軸引張における破壊塑性ひずみ。デフォルト = 0.0（実数） 2
`c4`	平面ひずみ引張における破壊塑性ひずみ。デフォルト = 0.0（実数） 2
`c5`	2軸引張における塑性ひずみ。デフォルト = 0.0（実数） 2
`P_thick`_fail	要素が削除される前に破断すべき厚み全体での積分点の比率デフォルト = 0.0（実数）
`M-Flag`	材料選択のフラグ。 4 = 0（デフォルト） `c1` – `c5`値を入力します。 =1 軟鋼 =2 HSS鋼 =3 UHSS鋼 =4 アルミニウムAA5182 =5 アルミニウムAA6082-T6 =6 塑性PA6GF30 =7 塑性PP T40 =99 右記のユーザー定義の破壊みずみ速度を入力します； `r1`、`r2`、`r4`および`r5` （整数）
`S-Flag`	特定の挙動のフラグ。 7 = 1（デフォルト） 2つの放物線関数が使用されます。 =2 平面ひずみは大域的最小。 =3 平面ひずみは大域的最小 + 肉やせ。
`Inst_start`	肉やせについての不安定性開始値。`S-Flag`=3の場合に入力が必要。 5 （実数）
`fct_ID`_el	要素サイズ因子関数識別子。（整数）
`El_ref`	参照要素サイズ。デフォルト = 1.0（実数）	$[m]$
`r1`	単軸圧縮（`c1`）の単軸引張に対する破壊塑性ひずみ速度`c3`）、したがって $c 1 = r 1 \cdot c 3$ `M-Flag`=99の場合のみ使用。デフォルト = 0.0（実数）
`r2`	純せん断（`c2`）の単軸引張（`c3`）に対する破壊塑性ひずみ速度 $c 2 = r 2 \cdot c 3$ 。 `M-Flag`=99の場合のみ使用。デフォルト = 0.0（実数）
`r4`	純ひずみ引張（`c4`）の単軸引張（`c3`)に対する破壊塑性ひずみ速度、したがって $c 4 = r 4 \cdot c 3$ `M-Flag`=99の場合のみ使用。デフォルト = 0.0（実数）
`r5`	2軸引張（`c5`）の単軸引張（`c3`)に対する破壊塑性ひずみ速度、したがって $c 5 = r 5 \cdot c 3$ `M-Flag`=99の場合のみ使用。デフォルト = 0.0（実数）
`fail_ID`	破壊基準識別子 8 （整数、最大10桁）

例 1（アルミニウム）

例1（M-Flag≠0、M-Flag≠99）では、大まかに事前定義された材料データを使用します（初期の設計検討時のみ推奨）

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1
unit for mat
#              MUNIT               LUNIT               TUNIT
                  kg                  mm                  ms
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  1. MATERIALS:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/MAT/PLAS_JOHNS/2/1
Aluminium
#              RHO_I
             2.64E-6                   0
#                  E                  Nu     Iflag
                  70                  .3         0
#                  a                   b                   n             EPS_max            SIG_max0
                 .35                 .45                  .6                   0                1000
#                  c           EPS_DOT_0       ICC   Fsmooth               F_cut
                   0                   1         1         0                   0
#                  m              T_melt              rhoC_p                 T_r
                   0                   0                   0                 298
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FAIL/BIQUAD/2/1
#                 c1                  c2                  c3                  c4                  c5
                   0                   0                   0                   0                   0
#        P_thickfail    M-Flag    S-Flag          Inst_start           FCT_ID_EL              EI_REF    
                 1.0         4         3                 0.1                   0                   0
#  Fail_ID
         1
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/PERTURB/FAIL/BIQUAD/2
test1
#         Mean_value           Deviation             Min_cut             Max_cut      Seed   Idistri
                 1.0                0.03                0.95                1.05         0         1
#  Fail_ID           parameter
         1                  c3
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

例 2（アルミニウム）

例2（M-Flag=0の場合）： c1 – c5の値に破壊ひずみを入力

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1
unit for mat
#              MUNIT               LUNIT               TUNIT
                  kg                  mm                  ms
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  1. MATERIALS:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/MAT/PLAS_JOHNS/2/1
Aluminium
#              RHO_I
             2.64E-6                   0
#                  E                  Nu     Iflag
                  70                  .3         0
#                  a                   b                   n             EPS_max            SIG_max0
                 .35                 .45                  .6                   0                1000
#                  c           EPS_DOT_0       ICC   Fsmooth               F_cut
                   0                   1         1         0                   0
#                  m              T_melt              rhoC_p                 T_r
                   0                   0                   0                 298
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FAIL/BIQUAD/2/1
#                 c1                  c2                  c3                  c4                  c5
                 1.5                 0.3                 0.3                0.12                0.24
#        P_thickfail    M-Flag    S-Flag          Inst_start           FCT_ID_EL              EI_REF 
                 1.0         0         3                 0.1                   0                   0
#  Fail_ID
         1
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/PERTURB/FAIL/BIQUAD/2
test1
#         Mean_value           Deviation             Min_cut             Max_cut      Seed   Idistri
                 1.0                0.03                0.95                1.05         0         1
#  Fail_ID           parameter
         1                  c3
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

例 3（アルミニウム）

例3（M-Flag=99の場合）： c3の破壊ひずみと破壊ひずみのスケールr1、r2、r4、r5を入力

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1
unit for mat
#              MUNIT               LUNIT               TUNIT
                  kg                  mm                  ms
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#-  1. MATERIALS:
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/MAT/PLAS_JOHNS/2/1
Aluminium
#              RHO_I
             2.64E-6                   0
#                  E                  Nu     Iflag
                  70                  .3         0
#                  a                   b                   n             EPS_max            SIG_max0
                 .35                 .45                  .6                   0                1000
#                  c           EPS_DOT_0       ICC   Fsmooth               F_cut
                   0                   1         1         0                   0
#                  m              T_melt              rhoC_p                 T_r
                   0                   0                   0                 298
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FAIL/BIQUAD/2/1
#                 c1                  c2                  c3                  c4                  c5
                   0                   0                 0.3                   0                   0
#        P_thickfail    M-Flag    S-Flag          Inst_start           FCT_ID_EL              EI_REF 
                 1.0        99         3                 0.1                   0                   0
#                 r1                  r2                  r4                  r5  
                 5.0                 1.0                 0.4                 0.8                				 
#  Fail_ID
         1
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/PERTURB/FAIL/BIQUAD/2
test1
#         Mean_value           Deviation             Min_cut             Max_cut      Seed   Idistri
                 1.0                0.03                0.95                1.05         0         1
#  Fail_ID           parameter
         1                  c3
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

この破壊基準は、破壊塑性ひずみvs.応力軸性（応力の状態）を用いて定義されます。これにより、荷重条件に応じて材料が呈する異なる塑性破壊ひずみが可能となります。曲線は、単軸引張である $\frac{1}{3}$ の軸性値において交差する2つの放物線関数によって記述されます。

図 1.

この2つの放物線破壊ひずみ曲線vs.応力の状態（応力の軸性）のパラメータは、入力c1-c5値を用いた初期化フェーズ中にRadiossによってインタラクティブに計算されます。計算された放物線破壊曲線パラメータa、b、c、d、eおよびfは、Starter出力ファイルで確認することが可能です。

計算された放物線破壊ひずみ曲線は負の破壊ひずみ値を有します。これらの負の値は1E-6の破壊ひずみによって置き換えられ、これは、非常に大きな損傷累積と脆性の挙動をもたらします。

この破壊基準は、シェルおよびソリッドを含むすべての弾塑性材料にも使用できます。
デフォルトでは、c1からc5、0 以外の値を入力する必要があります。ただし、破壊情報が欠如していると、特定のデフォルトの挙動が存在します。
- 材料破壊の挙動が未知である場合、c1からc5までは0.0に設定され、軟鋼挙動（M-Flag=1）が使用されます。
- 引張破壊値のみが既知である場合、c3が定義されます（ $c 1 = c 2 = c 4 = c 5 = 0.0$ ）。軟鋼挙動が使用され、ユーザー定義のc3値によってスケーリングされます。
- 材料挙動が既知である場合、M-Flagが定義され、予想される引張り破壊に従って破壊モデルを調整するために、c3が使用されます。選択されている材料挙動がユーザー定義のc3値によってスケーリングされます。
- その他の場合、c1からc5まではすべて定義され、0.0のデフォルト値が使用されます。
物理実験からの破壊における塑性ひずみは、c1 – c5として入力できます。

破壊ひずみデータが入手できない場合、材料のフラグM-Flagは、一部の材料について予め定義された破壊の値を選択するために使用できます。

M-Flag > 0の場合、入力されたc1、c2、c4、c5の値は使用されず、代わりに、下記より予め定義された速度値を用いて計算されます：

$c 1 = r 1 \cdot c 3$
$c 2 = r 2 \cdot c 3$
$c 3 = c 3$
$c 4 = r 4 \cdot c 3$
$c 5 = r 5 \cdot c 3$

c3 =0かつM-Flag ≠ 0の場合、c3も使用されます：

`M-Flag`	材料にほぼ対応	`c3` （デフォルト）	`r1`	`r2`	`r4`	`r5`
1	軟鋼	0.60	3.5	1.6	0.6	1.5
2	HSS鋼	0.50	4.3	1.4	0.6	1.6
3	UHSS鋼	0.12	5.2	3.1	0.8	3.5
4	アルミニウムAA5182	0.30	5.0	1.0	0.4	0.8
5	アルミニウムAA6082-T6	0.17	7.8	3.5	0.6	2.8
6	塑性PA6GF30	0.10	3.6	0.6	0.5	0.6
7	塑性PP T40	0.11	10.0	2.7	0.6	0.7
99	ユーザー定義の値（オプション行）	0.30	オプション入力	オプション入力	オプション入力	オプション入力

*Altairまたは作者のいずれも、これらの値から得られる結果、有効性または精度に責任を負うものではありません。ユーザーは、妥当な試験結果により自身の値を検証する必要があります。使用は、初期設計調査にのみ推奨されます。

c3 > 0の場合、選択された材料の挙動は、c3およびr1からr5までの予め定義された速度値によってスケーリングされます。
M-Flag=99の場合、破壊ひずみ速度r1、r2、r4およびr5は、以下の追加行に入力される必要があります。

損傷は線形的に累積し、出力リクエスト/ANIM/SHELL/DAMA/ALLまたは/ANIM/BRICK/DAMA/111を用いてアニメーションファイル内でポスト処理することが可能です。シェル要素については、積分点が $D = 1$ に達すると、積分点応力テンソルがゼロにセットされます。シェル要素は、P_thick_failの値に基づいて削除されます。
P_thick_failが空白であるか、0に設定されている場合、シェルプロパティのP_thick_failの値が使用されます。P_thick_fail > 0の場合、シェルプロパティによって定義されたP_thick_failの値は無視され、この破壊モデルに入力された値が使用されます。

P_thick_fail > 0の値の場合、厚み全体の破断した積分点の比率がP_thick_fail以上になると、要素が破断し、削除されます。

ソリッド要素では、積分点が $D = 1$ に達すると、要素は削除されます。
/PERTURB/FAIL/BIQUADが用いられる場合、M-Flag>0が使用され、分散はc3値のみに適用されます。結果のc1、c2、c4およびc5の値は破壊ひずみ速度を用いて計算され、摂動ノイズが破壊ひずみ曲線全体に適用されます。

図 2.
特定のフィーチャーは、このフラグによってアクティブ化されます：
S-Flag= 1：破壊曲線が作成されます。1。

S-Flag=2: 値c4を大域的最小とします。これを得るには、2つ目の式を、曲線の最小値がc4で起こる2つの2次サブ関数に分割します。

ここで、 $σ^{*} = \frac{1}{\sqrt{3}}$ .

S-Flag=3: S-Flag= 2プラス簡易化されたネッキング基準と同じです。肉やせ基準は、Marciniak-Kuczynski解析に基づきます。これは、応力の軸性 $\frac{1}{3}$ および $\frac{2}{3}$ の間のネッキングの開始を表す曲線を定義する2つの追加2次関数を使用します。この曲線の最小値は、Inst_startフィールド内でユーザーによって定義され、平面ひずみ引張 $σ^{*} = \frac{1}{\sqrt{3}}$ で生じます。この曲線を用いて、2番目のネッキング損傷値が計算され、破断は、すべての積分点が $D = 1$ に達した際にのみ起こります。

Inst_startの値は、単軸引張試験から、最大応力における（真に塑性の）ひずみとして推定できます。
fail_IDは、/STATE/BRICK/FAILと/INIBRI/FAILおよび/PERTURB/FAIL/BIQUADと共に使用されます。デフォルト値はありません。この行が空白の場合、/INIBRI/FAIL内の破壊モデル変数のために出力される値はありません（/STATE/BRICK/FAILオプションで.staファイルに書き込まれます）。
/NONLOCAL/MATとともに非局所正則化が使用されている場合、要素サイズのスケーリング係数は使用されません。スケーリング関数が定義されている場合(fct_ID_el > 0) 、非局所カードのLE_MAXパラメータ（直接指定、またはRlenパラメータ値から計算される）を使用してパラメータがスケーリングされます。

/FAIL/BIQUAD

フォーマット

定義

例 1（アルミニウム）

例 2（アルミニウム）

例 3（アルミニウム）

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