Helius PFA 粘性材料を定義する

粘性材料を定義するには、HELIUSCZ コマンドを使用します。

ANSYS 入力ファイルには、Helius PFA ユーザ定義の粘性材料をまとめて定義する 1 つのコマンドがあります。そのコマンドは HELIUSCZ です。ユーザ定義の粘性材料を完全に指定する ANSYS 入力ファイルからの次の行を検討してください。

HELIUSCZ, MATID, NSTATV, CRIT, KNN, KTT, KSS, SN, ST, SS, CRIT PARAM 1, CRIT PARAM 2, CRIT PARAM 3, CRIT PARAM 4

HELIUSCZ コマンドの例は次のようになります。

HELIUSCZ, 101, 9, 23, 1.0E+10, 1.0E+10, 1.0E+10, 1.0E+6, 1.0E+6, 1.0E+6, 100, 200, 200, 1.25

HELIUSCZ コマンドは Helius PFA マクロを呼び出します。粘性材料を定義するために、HELIUSCZ コマンドの一部として提供される引数が、そのマクロに渡されます。どの Helius PFA 粘性材料でも、HELIUSCZ 引数の数は 10 ～ 13 の範囲内である必要があります。HELIUSCZ コマンドの各引数について、次に簡単に説明します。各引数の詳細な説明については、「付録 B」を参照してください。

1. 材料 ID: この 1 番目の引数は、粘性材料の ID を示します。
2. 状態変数の数: この 2 番目の引数は、粘性材料を追跡する状態変数(SVAR)の数を示します。この数は少なくとも 9 以上である必要があります。
3. 破損基準: この 3 番目の引数は、損傷の開始および損傷の進展基準を選択します。2 桁の整数で、10 の位は損傷の開始基準の選択を示し、1 の位は損傷の進展タイプの選択を示します。損傷の開始フラグは、最大表面力には 1 を、二次ベースの基準には 2 を指定できます。損傷の進展フラグは、変位ベースの軟化には 1 を、エネルギー ベースの軟化には 2 を、または混合モードべき乗則を使用したエネルギー ベースの軟化には 3 を指定できます。たとえば、3 番目の引数が 12 である場合、最大表面力の損傷の開始基準がエネルギー ベースの軟化法則とともに使用されます。
4. 剛性: 引数 4 ～ 6 は、法線、第 1 せん断、第 2 せん断方向における材料剛性を指定します。
5. 強度: 引数 7 ～ 9 は、法線、第 1 せん断、第 2 せん断方向それぞれに損傷が開始する前に、材料が保持できる最大表面力を指定します。
6. 変位ベースの損傷の進展: 変位ベースの損傷の進展を選択した場合に、次の引数を定義する必要があります。
   • 破損時の有効な変位: 引数 10 は正の数値で、完全な破損時と損傷の開始時の有効な変位の違いを定義します。
7. エネルギー ベースの損傷の進展: エネルギー ベースの損傷の進展を選択した場合に、次の引数を定義する必要があります。
   • 合計破断エネルギー: 引数 10 は正の数値で、破損により散逸される合計エネルギー量を定義します。数学的には、これは表面力-分離曲線の下側の領域です。
8. エネルギー ベースの損傷の進展(混合モードべき乗則): 混合モードべき乗則を使用したエネルギー ベースの損傷の進展を選択した場合に、次の引数を定義する必要があります。
   • 法線方向モードの破断エネルギー: 引数 10 は正の数値で、純粋な法線方向モードの破損により散逸される合計エネルギー量を定義します。
   • 第 1 せん断モードの破断エネルギー: 引数 11 は正の数値で、純粋な第 1 せん断モードの破損により散逸される合計エネルギー量を定義します。
   • 第 2 せん断モードの破断エネルギー: 引数 12 は正の数値で、純粋な第 2 せん断モードの破損により散逸される合計エネルギー量を定義します。
   • べき乗則指数(Alpha): 引数 13 は、べき乗則関数で使用される正の指数で、損傷した粘性材料の軟化速度を決定するために使用されます。