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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

スプリングの形状

図4.4.1 スプリングの形状

スプリングのメッシュデータ

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。

変形および変位の解析結果

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