xStiff を使用して外部剛性パラメータを挿入する

Helius PFA ユーザ定義材料に外部剛性パラメータを追加します。

Abaqus/Standard で特定の要素の剛性マトリックスを定義するには、次の 4 つの質問への回答が必要です。

1. 要素内にどの材料が存在しますか?
2. 要素内で各材料はどのように分散されていますか?
3. 要素内で各材料はどのように方向付けられていますか?
4. 要素内に存在する材料の構成関係から、要素が直接取得する基本的な剛性以外に、要素の動作を改善または安定させるために必要な追加の外部剛性パラメータはありますか?

これらの外部剛性パラメータについて理解することは、Helius PFA 材料を使用する場合に重要になります。標準の Abaqus 材料を使用する場合、外部剛性パラメータは自動的に計算されます。Helius PFA 材料は、標準の Abaqus 材料ではなく、ユーザ定義材料と見なされます。Abaqus では、ユーザ定義材料の外部剛性パラメータは計算できません。必要な外部剛性パラメータを計算して、適切な断面定義に指定する必要があります。外部剛性パラメータは、要素タイプと断面定義タイプの特定の組み合わせに依存するため、このプロセスは複雑です。この複雑な外部剛性パラメータの手動計算および入力プロセスを解決するために、自動外部剛性パラメータ計算機(xStiff)が開発されました。

xStiff では、ユーザ定義材料を含む標準の入力ファイルを使用して、必要な外部剛性パラメータをすべて含む新しい入力ファイルを自動的に作成できます。この計算機は、Helius PFA コマンド シェルから呼び出されるコマンドライン ツールです。

注: Helius PFA の粘性材料と Abaqus/Explicit 解析では、外部剛性パラメータは必要ありません。

xStiff は、次の Abaqus の断面定義をサポートしています。

• ソリッド断面(均質および複合)
• シェル断面(均質および複合)
• 膜断面

XStiff には次の制限事項があります。

• xStiff では、*INCLUDE キーワードはサポートされません。これらは入力ファイル内に存在する場合がありますが、xStiff 計算に関連する重要な情報が外部ファイルに存在する場合は、xStiff の動作は定義されません。
• 断面に外部剛性パラメータが既に存在している場合は、xStiff はこれを計算しません。
• 断面に完全に統合されたソリッド要素のみがある場合など、断面に外部剛性パラメータが必要ない場合でも、xStiff はパラメータを計算して新しい入力ファイルに挿入します。Abaqus では、不要な外部剛性パラメータは単に無視されます。