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非線形静解析 (弾塑性2)

非線形静解析 (弾塑性その2)

本解析の実施には、tutorial/06_plastic_can のデータを用います。

解析対象

解析対象は容器の1/2モデルで、形状を図4.6.1に、メッシュデータを図4.6.2に示します。

項目 内容 備考 参照
解析の種別 非線形静解析(弾塑性) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC
節点数 14,119
要素数 7,236
要素タイプ 10節点四面体二次要素 !ELEMENT,TYPE=342
材料物性名 M1 !MATERIAL,NAME=M1
材料性質 ELASTIC PLASTIC !ELASTIC !PLASTIC,YIELD=DRACKER-PRAGER
境界条件 拘束, 分布荷重 !DLOAD
行列解法 CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

容器の形状

図4.6.1 容器の形状

容器のメッシュデータ

図4.6.2 容器のメッシュデータ

解析内容

図4.6.1に示す拘束面の変位を拘束し、容器内部を強制面とし分布荷重を負荷する応力解析を実施します。 降伏関数にはDrucker-Prager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 can.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Conditon
!BOUNDARY, GRPID=1
 BND0, 3, 3, 0.000000
!BOUNDARY, GRPID=1
 BND1, 1, 1, 0.000000
 BND1, 2, 2, 0.000000
 BND1, 3, 3, 0.000000
!DLOAD, GRPID=1
 DL0, S, 1.0
!DLOAD, GRPID=1
 DL1, S, 1.0
!DLOAD, GRPID=1
 DL2, S, 0.5
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=10, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
 LOAD, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=M1
!ELASTIC
 24000.0, 0.2
!PLASTIC, YIELD=DRUCKER-PRAGER
 500.0, 20.0, 0.0
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
 20000, 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/06_plastic_can
$ fistr1 -t 4
(4スレッドで実行)

解析結果

10サブステップ目の解析結果について、ミーゼス応力のコンターを付加した変形図をREVOCAP_PrePostで作成して図4.6.3に示します。 変形倍率を30としています。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。

変形およびミーゼス応力の解析結果

図4.6.3 変形およびミーゼス応力の解析結果

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