/FAIL/MAXSTRAIN

ブロックフォーマットキーワード複合材料の破壊をモデル化するための最大ひずみ破壊基準。この基準はソリッドとシェルに使用できます。

フォーマット

(1)	(3)	(5)	(9)	(10)
/FAIL/MAXSTRAIN/`mat_ID`/`unit_ID`
$ε_{1}^{M A X}$	$ε_{2}^{M A X}$	$γ_{12}^{M A X}$	`I`_{fail_sh}	`I`_{fail_so}
$τ_{\max}$	`F`_cut

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`	（オプション）単位の識別子。（整数、最大10桁）
$ε_{1}^{M A X}$	縦方向限界ひずみ。デフォルト = 10²⁰（実数）
$ε_{2}^{M A X}$	横方向限界ひずみ。デフォルト = 10²⁰（実数）
$γ_{12}^{M A X}$	せん断限界工学ひずみ。デフォルト = 10²⁰（実数）
`I`_{fail_sh}	シェル破壊モデルフラグ。 = 0（デフォルト）シェルは一切削除されず、応力軟化は発生しません。 = 1 損傷が１つの層に達するとシェルが削除されます。 = 2 損傷がシェルの全層に達するとシェルが削除されます。（整数）
`I`_{fail_so}	ソリッド破壊モデルフラグ。 = 0 ソリッドは一切削除されず、応力軟化は発生しません。 = 1（デフォルト）損傷がソリッドの１つの積分点に達すると、ソリッドが削除されます。 = 2 すべての積分点が損傷に達すると、ソリッドが削除されます。（整数）
$τ_{\max}$	動的緩和。 5 デフォルト = 10²⁰（実数）	$[s]$
`F`_cut	応力テンソルのフィルタリング周波数。デフォルト = 0.0（実数）	$[\frac{1}{s}]$
`fail_ID`	（オプション）破壊基準識別子。4 （整数、最大10桁）

例

/UNIT/1
                  Mg                  mm                   s
/FAIL/MAXSTRN/1/1
#          EPS1_MAX             EPS2_MAX           GAM12_MAX                        IFAIL_SH  IFAIL_SO 
               0.052                0.045              0.0157                                1          1
#            TAU_MAX                 FCUT
              1.0E-4                100.0ZZ

この破壊モデルはシェルおよびソリッドで使用できます。このモデルでは、繊維が方向1（m1とも表記されます）の向きで、マトリックスが横方向2（およびソリッドの場合は方向3）の向きの複合材プライが考慮されます。各方向では、引張と圧縮の両方に有効な限界強度値が考慮されます：

図 1.

ここで、 $ε_{1}^{M A X}$ 、 $ε_{2}^{M A X}$ 、 $γ_{12}^{M A X}$ はそれぞれ、方向1の限界ひずみ、方向2の限界ひずみ、せん断での限界工学ひずみです。
注: $γ_{12} = 2 ε_{12}$
ここで、 $ε_{12}$ はせん断ひずみです。
シェルの破壊基準は下記のように記述されます：(1)
$F = \max (\frac{|ε_{1}|}{ε_{1}^{M A X}}; \frac{|ε_{2}|}{ε_{2}^{M A X}}; \frac{|γ_{12}|}{γ_{12}^{M A X}}) \leq 1$

ソリッドの場合は、基準は次のようになります：(2)
$F = \max (\frac{|ε_{1}|}{ε_{1}^{M A X}}; \frac{|ε_{2}|}{ε_{2}^{M A X}}; \frac{|ε_{3}|}{ε_{2}^{M A X}}; \frac{|γ_{12}|}{γ_{12}^{M A X}}; \frac{|γ_{31}|}{γ_{12}^{M A X}}) \leq 1$

基準に達したと見なされるのは、 $F = 1$ の場合です。損傷変数は基準自体に対応しています（ $D = F$ ）。
基準に達すると（ $D = F = 1$ ）、次の2つの挙動を設定できます：
- I_{fail_sh} = 0またはI_{fail_so} = 0の場合、応力軟化は発生せず、要素は一切削除されません。この場合、破壊基準は損傷変数の出力を使用して純粋に視覚的です。
- I_{fail_sh} ≠ 0またはI_{fail_so} ≠ 0の場合、応力緩和が生成されて、要素の耐荷力が低減されます。(3)
  $σ (t) = f (t) \cdot σ_{d} (t_{r})$
  
  ここで、 $f (t) = \exp (- \frac{t - t_{r}}{τ_{\max}})$ and $t \geq t_{r}$
  
  ここで、
  
  $t$
  
  時間。
  
  $t_{r}$
  
  損傷基準が推定される場合における緩和の開始時間。
  
  $τ_{\max}$
  
  動的緩和の時間。
  
  $σ_{d} (t_{r})$
  
  基準に達したときの応力テンソル。
  
  応力が破壊の開始時における応力値の1%に達すると、要素は削除されます。これは、要素が突然削除され、隣接要素で破壊の“連鎖反応”が起こることによる不安定性を回避するために必要となります。破壊基準に達した場合でも、デフォルト値 $τ_{\max} = 1.0 E 20$ では、要素は削除されません。したがって、 $τ_{\max}$ の値をシミュレーション時間ステップの10倍の大きさに定義することが推奨されます。
要素を削除する際の“連鎖反応”を避けるために、応力テンソルのフィルタリング周波数 F_cutを定義することもできます。したがって、MAXSTRAIN基準の計算に使用される応力テンソルは、まず以下の式に従ってフィルタリングされます：(4)
$ε_{n + 1}^{f i l t} = α ε_{n + 1} + (1 - α) ε_{n}^{f i l t}$

ここで、 $α = \frac{2 π \cdot F_{c u t} \cdot Δ t}{2 π \cdot F_{c u t} \cdot Δ t + 1}$

ここで、 $Δ t$ は現在の時間ステップです。

フィルタリング周波数が定義されていない場合（F_cut = 0.0）、フィルタリング効果は無効になります。
fail_IDは、/STATE/BRICK/FAILおよび/INIBRI/FAILで使用されます。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）。

/FAIL/MAXSTRAIN

フォーマット

定義

例

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