/FAIL/PUCK

フォーマット

定義

例（複合材）

強度（ ${\sigma }_1^t$ , ${\sigma }_2^t$ , ${\sigma }_1^c$ , ${\sigma }_2^c$ , ${\overline{\sigma }}_{12}$ ）は、以下の試験から得られます。m1は繊維方向です。

#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1
unit for mat and failure
#              MUNIT               LUNIT               TUNIT
                   g                  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/COMPSH/1/1
composite example
#              RHO_I
               .0015
#                E11                 E22                NU12     Iform                           E33
              114000                9650                .025         0                             0
#                G12                 G23                 G31              EPS_f1              EPS_f2
                6000                6000                6000                   0                   0
#             EPS_t1              EPS_m1              EPS_t2              EPS_m2                dmax
                   0                   0                   0                   0                   0
#              Wpmax               Wpref      Ioff                         ratio
                   0                   0         4                             0
#                  b                   n                fmax
                   0                   0                   0
#            sig_1yt             sig_2yt             sig_1yc             sig_2yc               alpha
                1E30                1E30                1E30                1E30                   0
#           sig_12yc            sig_12yt                c_12          Eps_rate_0       ICC
                1E30                1E30                   0                   0         0
#          GAMMA_ini           GAMMA_max               d3max
                   0                   0                   0
#  Fsmooth                Fcut
         0                   0
/FAIL/PUCK/1/1
#           Sigma1_T            Sigma2_T            Sigma_12            Sigma1_C            Sigma2_C
                1720                55.2                 103                 765                 503
#               P+12                P-12                P-22             Tau_max  Ifail_sh  Ifail_so
                   0                   0                   0                .005         1         0
#               Fcut
                 0.1
#---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. 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。
2. 破壊基準は下記のように記述されます。
   • 繊維部破壊：
     引張繊維破壊モード： ${\sigma }_{11}>0$ (1)

     $$e_f=\frac{{\sigma }_{11}}{{\sigma }_1^t}$$
     圧縮繊維破壊モード： ${\sigma }_{11}<0$ (2)

     $$e_f=\frac{\left|{\sigma }_{11}\right|}{{\sigma }_1^c}$$
   • 繊維間破壊：
     ${\sigma }_{22}>0$ の場合はモードA：

     
     
     図 1.

     (3)

     $$e_f=\frac{1}{{\overline{\sigma }}_{12}}\left[\sqrt{{\left(\frac{{\overline{\sigma }}_{12}}{{\sigma }_2^t}-p_{12}^{+}\right)}^2{\sigma }_{22}{}^2+{\sigma }_{12}{}^2}+p_{12}^{+}{\sigma }_{22}\right]$$
     ${\sigma }_{22}<0$ の場合はモードC：

     
     
     図 2.

     (4)

     $$e_f=\left[{\left(\frac{{\sigma }_{12}}{2(1+p_{22}^{-}){\overline{\sigma }}_{12}}\right)}^2+{\left(\frac{{\sigma }_{22}}{{\sigma }_2^c}\right)}^2\right]\left(\frac{{\sigma }_2^c}{-{\sigma }_{22}}\right)$$
     モードB

     
     
     図 3.

   $e_f=\frac{1}{{\overline{\sigma }}_{12}}\left(\sqrt{{\sigma }_{12}^2+{\left(p_{12}^{-}{\sigma }_{{}_{22}}\right)}^2}+p_{12}^{-}{\sigma }_{{}_{22}}\right)$

   損傷パラメータが $e_f\ge 1.0$ の場合、数値の不安定性を回避するため、指数関数を使用して応力を減少させます。緩和手法は、応力を徐々に減少させて使用します：(5)

   $$\sigma (t)=\mathrm{f}(t)\cdot {\sigma }_d(t_r)$$
   ここで、(6)

   $$\mathrm{f}(t)=\exp \left(-\frac{t-t_r}{{\tau }_{\max }}\right)$$

   および $t\ge t_r$

   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

   ${\tau }_{\text{max}}$

   動的緩和の時間

   ${\sigma }_d\left(t_r\right)$

   損傷開始時の応力

3. 損傷値は、 $0\le D\le 1$ です。破壊の状態は次のとおりです。
   • 次の場合、破壊なし： $0\le D<1$
   • 次の場合、破壊： $D=1$

   ここで、 $D=\mathit{Max}\left(e_f(\mathit{tensile}),e_f(\mathit{compression}),e_f(\mathit{ModeA}),e_f(\mathit{ModeB}),e_f(\mathit{ModeC})\right)$ 。この損傷値は/ANIM/BRICK/DAMAまたは/ANIM/SHELL/DAMAで示されます。

4. 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）。
5. 破壊基準に達した後、 ${\tau }_{\max }$ の値は破断要素での応力が徐々に減少して0になるまでの期間を決定します。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、隣接要素で破断の“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、 ${\tau }_{\max }=1.0E30$ のデフォルト値であれば要素は削除されません。したがって、 ${\tau }_{\max }$ をシミュレーションの時間ステップの10倍大きく定義することが推奨されます。
6. 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、PUCK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：(7)
   $${\sigma }_{n+1}^{filt}=\alpha {\sigma }_{n+1}+\left(1-\alpha \right){\sigma }_n^{filt}$$
   ここで、(8)

   $$\alpha =\frac{2\pi \cdot F_{cut}\cdot \text{Δ}t}{2\pi \cdot F_{cut}\cdot \text{Δ}t+1}$$

   ここで、 $\text{Δ}t$ 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。