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アルテア福岡

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  1. 検証4: RADIOSS で 繊維と樹脂の 2相モデルと、MultiScale Designer の均質化材料を使った 1 相モデルの比較 MultiScale Designer の均質化材料が多相の材料にどれくらいくらいつけるのかの検証です。 RADIOSS モデルはこんな感じです。 MultiScale Designer の設定は以下です。 つまり SS カーブにすると、こうなります。樹脂と繊維の順です。 あえて破断させません。破断させると、応力集中とかメッシュサイズの影響とかややこしくなるので、ここではやりません。詳しくは、わたしのよもやま話を読んでください。 RADIOSS の材料は表形式の弾塑性材料としました。横軸が塑性ひずみですので、全ひずみに変換すれば、MultiScale Designer に与えたカーブに一致します。 まず 0 度に引っ張ったときの力の履歴はこうなりました。降伏までは完全に一致してます。アニメを見ると分かるのですが、2相モデルは不均質さもあってか、くびれが早期に大きく発生してます。この領域では応力は一定なので、くびれて面積が小さくなった分、そのまま力が小さくなってます。こういった材料の不均質さによる幾何学的影響を MultiScale の材料を使った 1相モデルでは再現できませんが、MultiScale Designer が算出する、材料カーブの傾きに関しては完璧に算出できていることが分かります。 0d3g.mp4 では 90度はどうでしょう。着目点は2箇所です。1のところ、初期の降伏点に差がでます。これは 90度方向には 2相モデルでは繊維はほとんど仕事をしないのに対して、均質化された 1相モデルでは、繊維の影響が薄く全体にいきわたることになるので、若干固めに出たということと考えられます。ただし、その後のカーブの傾きは一致するので、材料特性そのものについては、やはりまずまずの再現ができていると言えます。 2 のところは、0度のときと同じです。材料の不均質性により、2相モデルは早めに大きなくびれが出るため、早い段階で抵抗力を失っていきます。 90deg.mp4 では、0度と 90度を同じスケールで描いて見ましょう。このスケールで見る場合、0度も 90度もなかなか良い結果だといえるのではないでしょうか? つまり MultiScale Designer の均質化材料をよしとするかどうかは、使用目的次第です。 たとえば積層材のように 0, 90, 45, -45 などでたくさんのプライを積み上げた製品形状を対象とした解析をする場合や、射出成型でさまざまな方向に繊維が散らばっている製品形状を対象とした解析をするようなときは、MultiScale Designer の均質化材料は十二分に役立つでしょう。なぜなら今回の例では繊維補強の有無で10倍強度が違います。補強が必要な場所に、必要な方向に繊維が通っていない時点で勝敗が決まるので、この程度の誤差は問題になりません。 逆に、1枚のプライを 90度に引っ張ったときの正確な挙動を知りたいときなどには、均質化材料を使うべきではないといえるでしょう。 今回はここまでです。RADIOSS データを置いておくので、試してみてください(MultiScale Designer は自分で数値を打ち込んでください)。to_forum.7z (ここの絵を消せなくなりました)
  2. 質問: 自作セルが読み込めない。コツは? 回答: - 節点, 要素番号を 1 から開始。番号に空きがないように - 面の座標を確認。小数点のごみで微妙に平面から外れていたり、微妙に投影相手の節点がずれてないか確認 - 角の座標を (0,0,0) などを行ってください。それでもダメなときはサポートへ自作セルを送ってください。
  3. 質問: 自作セルで空間は? 回答: 空間もメッシュを埋めます。適当に影響がなさそうな材料特性にすると良いと思います。
  4. 質問: 繊維配向テンソルを OptiStruct や RADIOSS で使うとき、テンソルは材料座標系でかかれたことになる? 回答: そうです。 こちらで検証した、この例題の、材料 1 軸と 2軸を逆にしたときの比較です。境界条件とかは、リンク先を見てください。 最初の二つが逆の結果、残りの二つが、同じ結果になります。
  5. どこかに投稿する前に練習、書き込みテストなどしたいときは、ここで自由に行ってください
  6. 第六回: 梁計算 今回は、はり理論を使ってせんだん力線図や曲げモーメント線図などを描かせて見ます。これを材力って呼ぶかたも多いですよね。
  7. 第四回: ラミネートの耐荷重、耐モーメントを調べる ここでは、初期の降伏が起こるまで
  8. 二回目: ラミネートを設定する ラミネート=プライをどうにかこうにか積層したもの
  9. 検証3: 繊維配向テンソルで繊維の向きを変更できているか確認する 繊維配向テンソルで、0, 90, 45, -45 度それぞれに 100% の配向状態を模擬してみます。拘束、強制変位は以下を参照。10% 引っ張ります。この場合、0 と -45 度、90 と 45 度が全く同じ答えになるはずですね。 繊維配向テンソルはこうなります。上から 0, 90, 45, -45 度です。0, 90 はよいとして 45, -45 度が正しいかは Compose で確認してます。 MultiScale Designer で 0度と 90度は 10% ひずみで 54x4=216, 30x4=120 ですから、ちゃんと予測どおりの動きをしたことが分かります。 この検証ファイルはこちら 検証ファイル.7z
  10. ベクトルがテンソルに対して 3 成分の情報がないということは、逆に言えば、その部分を好きに解釈して、復元できるということです。ですので皆さんのアイデア、実装があればぜひ、投稿してください。
  11. 繊維配向ベクトルを繊維配向テンソルに復元するアイデアその2です。 繊維配向ベクトルの向きに繊維が 100% あり、その他の方向には、0% である、と解釈する方法です。面倒くさいですが、アイデア1の 45, -45度の違いも区別できます。順番に説明しましょう。 繊維配向ベクトルを v1 としたら、v1 に直交する v2, v3 を何とか見繕ってください。この3つが繊維配向テンソルの固有ベクトルということになります。そしたら繊維配向ベクトル行列を V=[ v1 v2 v3] と書いておきます。繊維配向テンソルの固有値が割合ですので、固有値は、1 0 0 と考えてしまいます。v2, v3 の方向には存在しないということですね。こちらも行列形式で次のように書いておきます。 |1 0 0| G=|0 0 0| |0 0 0| そうするとあら不思議 A=V G VT (T は転置行列、縦横入れ替えたもの)と言う形で、繊維配向テンソル A が逆算できてしまうんです。その考え方で私が書いてみた Compose の変換スクリプトはこちらです。
  12. 繊維配向ベクトルを繊維配向テンソルに復元するアイデアその1です。 繊維配向ベクトルをそのまま X, Y, Z 方向に向いている繊維の割合と受け止めてしまうことです。たとえばベクトルが |0.5| |0.5| |0 | なら、テンソルを |0.5 0 0 | A=|0 0.5 0 | |0 0 0 | としてしまうことです。つまり 45度方向を向いていると解釈するのではなく、0 度と 90度が半分ずつあると解釈したわけです。 これは一見うまく行きそうで、とても簡単な方法ですが、ひとつ困ったことがあり、45度と -45度を区別できません。例えば、-45度のベクトル | 0.5| |-0.5| | 0 | に対しても、確率がマイナスなんてことはないので、全く同じ A をつくることになってしまいます。結果 45度と -45度で、同じ物性が与えられることになります。ものすごくあっちこっちの向きに繊維がちらばっているような製品には、これで十分かもしれません。簡単さの代わりに、情報をあきらめるということです。
  13. では、繊維配向ベクトルは何でしょう。繊維配向ベクトルには向きの概念のみあります。 |0.5| |0.5| |0 | と言ったら、XY 平面で X を 0 度と考えれば 45 度に繊維が向いているという意味になります。割合という概念はありません。 テンソルが 6 成分で、ベクトルが 3 成分ですので、割合という情報の欠落は仕方ないところでしょう。 ベクトルはテンソルが持つ情報を持たないので、これはもう数学的に等価なテンソルに戻すすべはありません。しかし、等価ではなくとも、足りない3成分を利用者側が何かを仮定して補えば、何か似た感じのテンソルにはできるということです。
  14. まず、Multiscale Designer が扱える繊維配向テンソルって何という話をします。 繊維配向テンソルは、繊維の主な3つの配向方向と、それらに配向している繊維の割合がテンソルで示されています。テンソルの3つの固有ベクトルが、主となる配向方向で、3つの固有値がそれぞれの繊維の割合です。応力テンソルに対する主応力の方向と大きさと同じ関係です。 例えば 下のテンソルの固有ベクトル v1, v2, v3 と固有値 g1, g2, g3 は |0.7 0 0 | A=|0 0.2 0 | |0 0 0.1| |1| |0| |0| v1=|0|, v2=|1|, v3=|0| |0| |0| |1| g1=0.7, g2=0.2, g3=0.1 となります。これらは存在確率の強さを示します。固有ベクトルを連続的につなぐような形で、固有値を使って確立密度関数 (PDF) と言うのを作って、連続的に分布させます。 決して |0.7| |0.2| |0.1| の方向に繊維が向いているという意味ではありません(私も最初勘違いしてました)。 このように、向きと割合という2つの情報を持てるのが繊維配向テンソルということになります。
  15. 繊維配向テンソルとベクトルの違い ベクトルからテンソルに戻せるのかどうか といった話をしていきます。
  16. こちらをご覧ください。ちなみに 3D Timon さんでしたら OptiStruct の Bulk フォーマットも出せるはずです。要素番号さえ変わってなければ問題ありません。あと、スクリプトも再公開したので、検証可能な簡単なモデルから試してみてください。
  17. 注意 要素が読み込めたら御の字くらいに思ってください。I-DEAS は古い製品ですので、現行の Nx Nastran 形式等で、HyperMesh に持ってくることを基本としてください。
  18. 一回目: プライを設定する プライ=積層材のなかの一枚のシート
  19. スクリーンショットをぺたぺた貼っていきます。下記の内容を予定しています。 プライを設定するところ ラミネートを設定するところ ラミネートの弾性率などを評価するところ ラミネートの耐荷重をしらべる 薄板の評価をするところ ハリの計算をするところ 円筒の評価をするところ 動画の入門がよければこちら。ただし、完全に別撮りなので、本トピックと作業内容は一致しません。
  20. 質問: 3D Timon が出力するユニバーサルファイルに書かれた繊維配向ベクトルを使えない? 回答: MultiScale Designer 自体の機能としては、使えませんという回答になりますが、もしかしたら、こちらの Compose スクリプトが何かしらのお手伝いをできるかもしれません。
  21. 最初にお読みください 本スクリプトはだれでも自由に使用、改変できます。しかし、サポート、保守、機能要望などは含まれていません。それらは有償です。 もう一つお読みください ベクトルからテンソルへの変換を検証してくれる方、歓迎です。検証結果を貼り付けていただくとありがたいです。 対応している UNV ファイルの形式 使い方 この辺りを、書き換えて実行 実行後 検証 入力 出力 原理 与えられたベクトル v1 に直交するベクトル v2, v3 を用意します。ベクトル行列 V=[ v1 v2 v3] を用意します。そして固有値 G= [ 1 0 0; 0 0 0; 0 0 0] (フォーラムで行列を書くのが難しいので compose の書式で書いてます。;で次の行に移っています)と仮定します。こうすると、代数幾何学の天才たちのおかげで、元のテンソル A=V G VT を計算できます (T は転置行列, 縦横入れ替えたもの)。 気になるなら、上記の検証例を演算してみてください。 ダウンロード U2X.oml
  22. 質問 データベースの T300;Epoxy;UD-;220/193/50 って何のこと 回答
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