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 |
図4.6.1 容器の形状
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。
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
//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
##### Global 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
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//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
...
#### Result step= 10
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.6169E+00 1600 -1.6123E+00 11901
//U2 1.9281E+01 6877 -4.5296E-01 7096
//U3 1.6087E+00 7016 -1.5107E+00 6934
//E11 9.9108E-04 11242 -6.5834E-04 1404
//E22 1.5025E-03 13972 -5.4245E-04 2367
//E33 9.8320E-04 6833 -6.4744E-04 7000
//E12 1.6822E-03 2698 -1.7175E-03 11906
//E23 1.7082E-03 6749 -1.4469E-03 13509
//E31 1.2090E-03 12475 -1.1181E-03 11342
//S11 2.7781E+01 1086 -1.9439E+01 2363
//S22 3.7876E+01 13972 -1.4556E+01 2367
//S33 2.7335E+01 1086 -1.9745E+01 13082
//S12 1.6817E+01 2698 -1.7170E+01 11906
//S23 1.7077E+01 6749 -1.4463E+01 13509
//S31 1.2086E+01 12475 -1.1178E+01 11342
//SMS 3.7448E+01 2834 2.7593E-04 7333
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 5.8557E-04 6613 -4.0802E-04 6416
//E22 1.1391E-03 7144 -3.1424E-04 6613
//E33 6.9233E-04 6130 -4.5897E-04 6222
//E12 1.1076E-03 165 -1.1101E-03 5196
//E23 1.4338E-03 6215 -9.2107E-04 6176
//E31 9.6618E-04 5618 -7.4939E-04 4704
//S11 1.7994E+01 6613 -1.2254E+01 6224
//S22 2.7863E+01 7144 -7.3017E+00 24
//S33 1.9725E+01 6613 -1.3385E+01 6222
//S12 1.1072E+01 165 -1.1097E+01 5196
//S23 1.4332E+01 6215 -9.2080E+00 6176
//S31 9.6603E+00 5618 -7.4918E+00 4704
//SMS 3.3151E+01 5619 3.3306E-04 2665
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.6169E+00 1600 -1.6123E+00 11901
//U2 1.9281E+01 6877 -4.5296E-01 7096
//U3 1.6087E+00 7016 -1.5107E+00 6934
//E11 9.9108E-04 11242 -6.5834E-04 1404
//E22 1.5025E-03 13972 -5.4245E-04 2367
//E33 9.8320E-04 6833 -6.4744E-04 7000
//E12 1.6822E-03 2698 -1.7175E-03 11906
//E23 1.7082E-03 6749 -1.4469E-03 13509
//E31 1.2090E-03 12475 -1.1181E-03 11342
//S11 2.7781E+01 1086 -1.9439E+01 2363
//S22 3.7876E+01 13972 -1.4556E+01 2367
//S33 2.7335E+01 1086 -1.9745E+01 13082
//S12 1.6817E+01 2698 -1.7170E+01 11906
//S23 1.7077E+01 6749 -1.4463E+01 13509
//S31 1.2086E+01 12475 -1.1178E+01 11342
//SMS 3.7448E+01 2834 2.7593E-04 7333
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 5.8557E-04 6613 -4.0802E-04 6416
//E22 1.1391E-03 7144 -3.1424E-04 6613
//E33 6.9233E-04 6130 -4.5897E-04 6222
//E12 1.1076E-03 165 -1.1101E-03 5196
//E23 1.4338E-03 6215 -9.2107E-04 6176
//E31 9.6618E-04 5618 -7.4939E-04 4704
//S11 1.7994E+01 6613 -1.2254E+01 6224
//S22 2.7863E+01 7144 -7.3017E+00 24
//S33 1.9725E+01 6613 -1.3385E+01 6222
//S12 1.1072E+01 165 -1.1097E+01 5196
//S23 1.4332E+01 6215 -9.2080E+00 6176
//S31 9.6603E+00 5618 -7.4918E+00 4704
//SMS 3.3151E+01 5619 3.3306E-04 2665