非線形静解析 (超弾性2)
非線形静解析 (超弾性その2)
本解析の実施には、tutorial/04_hyperelastic_spring のデータを用います。
解析対象
解析対象はスプリングで、形状を図4.4.1に、メッシュデータを図4.4.2に示します。
| 項目 | 内容 | 備考 | 参照 |
|---|---|---|---|
| 解析の種別 | 非線形静解析(超弾性) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC | |
| 節点数 | 78,771 | ||
| 要素数 | 46,454 | ||
| 要素タイプ | 10節点四面体二次要素 | !ELEMENT,TYPE=342 | |
| 材料物性名 | MAT1 | !MATERIAL,NAME=MAT1 | |
| 材料性質 | HYPERELASTIC | !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE | |
| 境界条件 | 拘束/強制変位 | ||
| 行列解法 | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
図4.4.1 スプリングの形状
図4.4.2 スプリングのメッシュデータ
解析内容
図4.4.1に示す拘束面の変位を拘束し、強制面に変位を与える応力解析を実施します。超弾性の材料構成式にはArruda-Boyceモデルを用います。解析制御データを以下に示します。
解析制御データ spring.cnt
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Conditon
!BOUNDARY, GRPID=1
LOADS, 2, 2, -5.0
FIX, 1, 3, 0.0
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=1, CONVERG=1.0e-5
BOUNDARY, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=ARRUDA-BOYCE
0.71, 1.7029, 0.1408
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-8, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,metod=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
解析手順
FrontISTRの実行コマンド fistr1 を実行します。
$ cd FrontISTR/tutorial/04_hyperelastic_spring
$ fistr1 -t 4
(4スレッドで実行)
解析結果
変位のコンターを付加した変形図をREVOCAP_PrePostで作成して図4.4.3に示します。また、解析結果の数値データとして、解析結果ログファイルの一部を以下に示します。
図4.4.3 変形および変位の解析結果
解析結果ログ 0.log
fstr_setup: OK
#### Result step= 0
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1