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Salome-Meca応力解析中級教材:大変形弾塑性解析による引張試験の再現

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真応力-真ひずみ曲線を用いた大変形・弾塑性解析により,引張試験を良好に再現した.簡単なモデル作成からコマンドファイル作成までを記録

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Salome-Meca応力解析中級教材:大変形弾塑性解析による引張試験の再現

  1. 1. Salome-Meca中級教材 Salome-Meca中級(軸対称モ デルによる引張試験の再現:弾塑 性・大変形解析) 1 2016.03.13 PE構造力学研究所 PE Structural Mechanics Laboratory
  2. 2. 学習目標 • 材料非線形(弾塑性)解析を体験する • 幾何学的非線形(大変形)解析を体験する • Eficasを用いての非線形解析の条件設定を体験 する • 丸棒(軸対称)標準試験片を用いた引張試験結 果(文献データ)と比較する • 応力ひずみ曲線の定義方法が幾何学的非線形性 の取り扱いに連動していることを学ぶ 2
  3. 3. 解析の流れ 3 Geometry Module Mesh Module Aster Module ParaVis Module 問題の設定 結果の評価 • 解析対象の形状,寸法,材料特性の準備 • 応力ひずみ曲線データの準備 • 形状の作成(2D Sketchを使用) • 境界条件を与える形状グループに名前をつける • メッシュの作成 • 要素に形状グループ名を継承 • Eficasを用いたコマンドファイルの作成 • 非線形解析の条件設定・結果のファイル出力設定 • Studyケースの設定(コマンド+メッシュ) • 解析の実行 • 変形図によるおおまかな妥当性の確認 • 応力分布,塑性ひずみ分布の確認 • 精度・妥当性の検証
  4. 4. 解析対象 4 P, Dy CL L/2 x Round bar tensile test specimen D/2 (1) Finite element mesh subdivisions (10X50, axi-symmetric) (2) Configurations and boundary conditions L = 50 D = 10 Exaggerated shape with initial imperfection 4.995 5.00 initial imperfection of 5 mm DDL_IMPO for y direction (DY = 10) DDL_IMPO for y direction (DY = 0) 軸対称丸棒試験片 ゲージ長さ = 50 mm 並行部直径 = 10 mm くびれを中央部に生じるよう, 1/1000の初期不整を導入 軸対称2次要素 (ほぼ)正方形要素で均等分 割(10×50) 下端エッジ(試験片中央)を 軸方向拘束し,上端エッジ (軸方向変位従属)を変位制 御で引っ張る ポアソン比,n = 0.3
  5. 5. 予習(公称応力と真応力) 5 公称応力, s 2 ( / 4) P D s   公称ひずみ, e ※3)非線形解析のステップごとに寸法変化を考慮する大変形解析では真応力真ひずみ曲線を 用い,寸法変化を考慮しない微小変形解析では公称応力公称ひずみ曲線を用いることになる ※4)上記の真応力・真ひずみと公称応力・公称ひずみの関係は,塑性が卓越する状態で成立 する体積一定条件に基づくが,微小ひずみ領域では両曲線に差がなくなるため問題を生じない ( / 2)L e D  真応力, st 2 (1 ) ( ( ) / 4) t P D t s s e     真ひずみ, e 0 ln(1 ) ( ( ) / 2) t d L t e e D D    ※1)直径やゲージ 長さは不変 ※2)直径やゲージ 長さは時間 t の関数 とし,解析ステップ ごとの変化を考慮
  6. 6. 予習(文献データと引張曲線) 6 ※1)データ出典:藤岡, 他3名, 第61学術講演会講演論文集, 日本材料学会, pp. 77-78, 2012-05-25. 0.0000, 0.00, 0.0005, 103.28, 0.0010, 212.24, 0.0018, 343.48, 0.0042, 426.03, 0.0101, 447.29, 0.0200, 483.51, 0.0272, 504.82, 0.0343, 522.27, 0.0500, 549.92, 0.0701, 567.12, 0.0947, 572.51, 1.0000, 572.51, 0.0000, 0.00, 0.0005, 103.28, 0.0010, 212.24, 0.0018, 343.48, 0.0042, 426.03, 0.0101, 447.29, 0.0200, 483.51, 0.0272, 504.82, 0.0343, 522.27, 0.0500, 549.92, 0.0701, 567.12, 0.0947, 572.51, 0.1200, 567.82, 0.1400, 556.11, 0.1600, 535.12, 0.1800, 504.34, 0.2000, 462.22, 0.2450, 309.88, 実験データ(※1) 公称ひずみ公称応力(MPa) 微小変形解析用多直線近似 公称ひずみ公称応力(MPa) 0.0000, 0.0, 0.0005, 103.3, 0.0010, 212.5, 0.0023, 344.1, 0.0058, 427.8, 0.0082, 451.8, 0.0150, 493.2, 0.0220, 518.5, 0.0303, 540.2, 0.0519, 577.4, 0.0782, 606.9, 0.1024, 626.7, 0.1031, 627.2, 0.2033, 679.8, 0.3035, 712.6, 0.4036, 736.8, 0.5037, 756.2, 0.6038, 772.4, 0.7039, 786.3, 0.8039, 798.6, 0.9040, 809.6, 1.0040, 819.6, 大変形解析用多直線近似 真ひずみ 真応力(MPa) 引張強さ 降伏点 ※2)引張強さ到達後は塑性 流動を想定し,一定応力 ※2) ※3) ※3)引張強さ到達後 は文献記載の Ramberg-Osgood 則を用いて外挿 ( )nt t t yE s s e  s   E = 204100 MPa  = 0.00358 sy = 426.03 MPa n = 8.607
  7. 7. 予習(文献データと引張曲線) 7 前ページのデータをグラフにすると Code_Asterでは,全ひず みと応力の多直線近似曲 線の「点データ」を入力 するため,予めテキスト ファイルとして作成して おく
  8. 8. 8 全ひずみ, 応力, ・・・・・ の順で,ワークシートから データをコピーしたテキス トファイルを作成しておく ① 試験データを整理 したワークシート 応力ひずみ曲線ファイル等の準備 ② 真応力-真ひ ずみ曲線のテキ ストデータ ③ 公称応力-公称 ひずみ曲線のテキ ストデータ ⑤ 真曲線ファ イルの中身 ④ 解析結果と試験データを 比較するためのワークシート ※ これらのファイルをご希望 の方は作者にご連絡ください
  9. 9. 9 Salome-Mecaの起動 ① Salome_mecaのアイコン をダブルクリック ※ ここでは,Salome_Meca 2015.1(英語版)を使います ※ 使用環境は,VirtualBox上に 構築した仮想マシン, Lubuntu15.10です
  10. 10. 10 Geometryモジュールの起動 ① プルダウンメニューから Geometryを選択
  11. 11. 11 Geometryモジュールの起動 ① 新しいGeometry データを作成
  12. 12. 12 形状(外形線)の作成 ① 新しいエンティィーを開く ② 基本(Basic)を開く ③ 2D Sketchを選択
  13. 13. 13 形状(外形線)の作成 ① 座標を入力 X = 0(半径方向座標) Y = 0(軸方向座標) ② 適用する 4.995 5.00 ココ
  14. 14. 14 形状(外形線)の作成 ① 反時計回りに点を追って 座標を入力 X = 4.995 Y = 0 ② 適用する 4.995 5.00 ココ
  15. 15. 15 形状(外形線)の作成 ① 座標を入力 X = 5 Y = 25 ② 適用する 4.995 5.00 ココ
  16. 16. 16 形状(外形線)の作成 ① 座標を入力 X = 0 Y = 25 ② 適用する 4.995 5.00 ココ
  17. 17. 17 形状(外形線)の作成 ① スケッチを閉じる
  18. 18. 18 形状(面)の作成 ① 虫めがねマークをク リックしてモデルを画面全 体にフィットさせる ② マウスの真ん中ボタン を回して大きさを調整し, モデルの端部が選択でき るようにする
  19. 19. 19 形状(面)の作成 ② New Entityを開く ③ Buildを開く ④ Faceを開く ① Sketch_1を選択し た状態で
  20. 20. 20 形状(面)の作成 ① できる面の名前を確認 ② 対象オブジェクト名を確認 ③ 適用して閉じる
  21. 21. 21 形状グループの作成 ② グループを作成 ① 新しくできた Face_1を右クリック
  22. 22. 22 形状グループの作成 ③ 上端エッジをマウ スピックして選択 (色が変わる) ② 名前を「Top」にする ① 形状タイプ「線」を選択 ④ 追加する ⑤ 8番の追加 を確認 ⑥ 適用する
  23. 23. 23 形状グループの作成 ③ 下端エッジを選択 (色が変わる) ② 名前を「Center」 にする ① 形状タイプは 「線」のまま ④ 追加する ⑤ 3番の追加 を確認 ⑥ 適用して 閉じる
  24. 24. 24 Geometry作成までの保存 ① ファイルを開く ② 名前をつけて保存
  25. 25. 25 Geometry作成までの保存 ① 解析作業用ディレクトリを 開く(ここではTensileTest) ② 名前をつける(ここで はTensile1_geom1.hdf) ③ 保存する
  26. 26. 26 Meshモジュールの起動 ① プルダウンメニュー からMeshを起動
  27. 27. 27 メッシュの作成(開始) ① Face_1を選択した 状態で ② Meshメニューを開く ③ メッシュを作成
  28. 28. 28 メッシュの作成(アルゴリズムの選択) ① 前提条件の割当 メニューを開く ② 2D自動四角形 分割を選択
  29. 29. 29 メッシュの作成(分割数の設定) ① セグメント数指定 の名称を確認 ② 50分割(軸方向分 割数)を入力 ③ OKする
  30. 30. 30 メッシュの作成(アルゴリズムの決定) ① 適用して閉じる
  31. 31. 31 メッシュの作成(サブメッシュ作成開始) ① Mesh_1を右 クリック ② サブメッシュを作成 ②注) メッシュメニューか らでも同じ操作が可能
  32. 32. 32 メッシュの作成(サブメッシュ作成方法の設定) ⑤ 設定(歯車マーク)を開く ① 対象となる親 メッシュを確認 ② ジオメトリから2 つのグループを選択 (Cntl+クリックで 連続選択) ③ 2つのオブジェクト の選択を確認 ④ 線分の離散化を選択 ⑥ セグメント数を選択
  33. 33. 33 メッシュの作成(サブメッシュ分割数の設定 ① セグメント数指定 の名称を確認 ② 10分割(半径方 向分割数)を入力 ③ OKする
  34. 34. 34 メッシュの作成(サブメッシュ分割方法の決定) ② 1Dの前提を反対側エッ ジまで貫通させる ① 前提条件の追加の 歯車マークを開く ③ 適用して閉じる
  35. 35. 35 ① 工事中マーク(計算前)がつ いているMesh_1を右クリック ② Computeをクリックして メッシュ作成を開始 メッシュの作成(メッシュ生成) ②注)Meshメニュー からも選択可
  36. 36. 36 メッシュの作成(確認) ① できたメッシュの情報を確認 (ここでは線形要素が500個) ② 閉じる(隠れている時 はAlt+マウスドラッグで 表示させる)
  37. 37. 37 メッシュの作成(確認) ① 虫めがねマークをク リックしてモデルを画面全 体にフィットさせる ② 「>>」マークをク リックして隠れたメ ニューを表示させる ③ 「-OZ」を視 点にとる ④ メッシュを 確認
  38. 38. 38 メッシュの作成(2次要素化) ① Mesh_1を右クリッ ク ② 2次要素に変換する
  39. 39. 39 メッシュの作成(2次要素化) ① Mesh_1の選 択を確認 ② 2次要素への変換を 確認 ③ 適用して閉じる
  40. 40. 40 メッシュの作成(2次要素化) ① Mesh_1を右 クリック ② メッシュの情報を 開く
  41. 41. 41 メッシュの作成(2次要素化) ② OKする(見えなければ, Alt+マウスドラッグでウイ ンドウを動かす) ① 500個すべてが2次 要素になっていること を確認
  42. 42. 42 メッシュへの形状グループ割当て ② 形状からグループを作成 ① Mesh_1を右クリック
  43. 43. 43 メッシュへの形状グループ割当て ① 2つの形状グループを 選択(Cntl+クリックで 連続選択可) ③ 適用して閉じる ② 要素のグループに形状 グループが追加される
  44. 44. 44 メッシュへの形状グループ割当て ① Mesh_1の中に形状 グループが形成された ことを確認
  45. 45. 45 メッシュファイルの書き出し ① Mesh_1を 右クリック ② メッシュデータを エキスポート ③ MEDフォーマット (バイナリ)を選択
  46. 46. 46 メッシュファイルの書き出し ① ファイル名は, Mesh_1.medにする ② 保存する
  47. 47. 47 ① ファイルメニュー を開く ② 名前をつけて保存 Meshまでの作業の保存
  48. 48. 48 Meshまでの作業の保存 ① 解析作業用ディレ クトリを開く ② 名前をつける(ここで はTensile1_mesh1.hdf) ③ 保存する
  49. 49. 49 Asterモジュールの起動 ① プルダウンメニュー からAsterを開く
  50. 50. 50 Eficasによるコマンドファイル作成 ① Asterメニューを開く ② Toolsを開く ③ Eficasを起動する 1
  51. 51. 51 Eficasによるコマンドファイル作成 ① ファイルメ ニューを開 ② 新規を作成 1
  52. 52. 52 Eficasによるコマンドファイル作成 ① 安定バージョン の選を確認 ② OKする
  53. 53. 53 sans nom = nameless コマンドファイル名をつける ① ファイルメニュー を開く ② 名前をつけて保存
  54. 54. 54 ① 解析作業用ディレ クトリを開く ② 名前をつける(ここでは Tensile1_True_Large.comm) ③ 保存する コマンドファイル名をつける
  55. 55. 55 Un parmi = one of ... Au moins un = At least one Règle à classer = Rule to classify D'abord = First Poursuite = pursuit(リスタート解析) Ensuite = then DEBUTで始める ① フィルタに決まり 字(ここではdebut) を入力 ② 候補が表示されるの でクリックして選択 ③ 有効化する
  56. 56. 56 LIRE_MAILLAGE(メッシュの読込み設定) lire= read(読む) maillage = mesh(メッシュ) ① 新しいコマンドを 設定 ③ 候補が表示されるの でクリックして LIRE_MAILLAGEを選択 ④ 有効化する ② フィルタに決ま り字を入力
  57. 57. 57 コマンドファイル編集(間違ったコマンドの削除) ① 削除したいコマン ドを右クリック ②※ documentationを選択する とマニュアルがインターネット ブラウザに表示される ② deleteを選択
  58. 58. 58 LIRE_MAILLAGE(メッシュの読込み設定) ① キーワードの追加 ③ 有効化する ② FORMATの指定 を選択
  59. 59. 59 LIRE_MAILLAGE(メッシュの読込み設定) ① バイナリ形式 (MED)を選択 ② 有効化する
  60. 60. 60 LIRE_MAILLAGE(メッシュの読込み設定) ① キーワードがすべて緑色に なり,コマンドのみが黄色く なったのを確認して,コマン ドを選択 ④ 有効化する ② 作成したコンセプ トに名前をつける ③ ここで読み込んだ情報に 「mesh」というコンセプト 名をつける
  61. 61. 61 AFFE_MODELE(モデルの割当て設定) affe = affecter = allocate(割当てる) modele = model(モデル) ② 新しいコマンドを 設定 ④ 候補が表示されるの でクリックして AFFE_MODELEを選択 ⑤ 有効化する ③ フィルタに決ま り字を入力 ① 最後に入力したコマ ンドを選択した状態で
  62. 62. 62 AFFE_MODELE(モデルの割当て設定) ① MAILLAGE(メッ シュ)による割当て ② 有効化する
  63. 63. 63 AFFE_MODELE(モデルの割当て設定) ① 選択可能なメッシュ コンセプトが表示され, meshを選択 ② 有効化する
  64. 64. 64 Un parmi = one of ... Au moins un = At least one ② AFFE(割当)を選択 ③ 有効化する ① 不足が赤字 表示される AFFE_MODELE(モデルの割当て設定)
  65. 65. 65 AFFE_MODELE(モデルの割当て設定) ② TOUT(ALL)を選択 ③ 有効化する ① 不足が赤字 表示される
  66. 66. 66 AFFE_MODELE(モデルの割当て設定) ① OUI(YES)を選択 ② 有効化する
  67. 67. 67 AFFE_MODELE(モデルの割当て設定) ② MECANIQUE (機械的)を選択 ③ 有効化する ① PHENOMENE(物 理現象)を選択
  68. 68. 68 AFFE_MODELE(モデルの割当て設定) ② AXIS(軸対称) を選択 ⑤ 有効化する ① MODELISATION (モデル化法)を選択 ③ 左指さしで左側 リストに移動 ④ AXISがリストに 入ったことを確認
  69. 69. 69 ① キーワードがすべて緑色に なり,コマンドのみが黄色く なったのを確認して,コマン ドを選択 ④ 有効化する ② 作成したコンセプ トに名前をつける ③ ここで読み込んだ情報に 「model」というコンセプト 名をつける AFFE_MODELE(モデルの割当て設定)
  70. 70. 70 その他のコマンドの設定 以降では,こまごまと操作手順を示 しませんので,Eficasの表示画面を 参考にご自分でコマンド,キーワー ドを探して入力し,進めて下さい
  71. 71. 71 ② 新しいコマンド を入力開始 DEFI_FONCTION(関数の定義:応力ひずみ曲線) ① 最後のコマンド を選択した状態で ③ 決まり字を入れる ④ DEFI_FONCTION を選択 ⑤ 有効化する
  72. 72. 72 ① コマンドDEFI_FONCTIONを設定 ② パラメータはひずみ(EPSI) ③ 関数の値は応力(SIGMA) ④ 値の組合せ(VALE)を入力 ⑤ ファイルをイン ポート DEFI_FONCTION(関数の定義:応力ひずみ曲線)
  73. 73. 73 ① 用意しておいた ファイル(真曲線) を選択 DEFI_FONCTION(関数の定義:応力ひずみ曲線) ② ファイルを開く
  74. 74. 74 ① インポートする データを確認 DEFI_FONCTION(関数の定義:応力ひずみ曲線) ③ 全データ追加 ② 区切りのマーク を選択(この場合は コンマ) ④ 「×」マークをク リックして閉じる
  75. 75. 75 DEFI_FONCTION(関数の定義:応力ひずみ曲線) ① データを確認 ② 有効化する(ここでは見 えないので,画面を広くして 見えるようにする)
  76. 76. 76 DEFI_FONCTION(関数の定義:応力ひずみ曲線) その他の関数の設定 ① INTERPOL(内挿法)= LIN(線形) ② PROL_DROITE(右側の外挿)=LINEAIRE (線形外挿) ③ PROL_GAUCHE(左側の外挿)=CONSTANT (一定値) ④ 有効化する
  77. 77. 77 DEFI_FONCTION(関数の定義:応力ひずみ曲線) ① キーワードがすべて緑色に なり,コマンドのみが黄色く なったのを確認して,コマン ドを選択 ④ 有効化する ② 作成したコンセプ トに名前をつける ③ ここで読み込んだ情報に 「true」というコンセプト名 をつける
  78. 78. 78 DEFI_MATERIAU(材料の定義) ⑦ キーワードがすべて緑色になり, コマンドのみが黄色くなったのを確 認して,コマンドを選択し,コンセ プト名 = two25とする ⑧ 有効化する 2 ① DEFI_MATERIAUを設定 ② ELAS(弾性特性)の中の ③ E(ヤング率)= 204100 MPa ④ NU(ポアソン比) = 0.3 ⑤ TRACTION(引張力)= SIGMA ⑥ SIGMAのコンセプト名 = true
  79. 79. 79 AFFE_MATERIAU(材料の割当) ① AFFE_MATERIAUを設定 ② MAILLAGE(メッシュ)= mesh ③ AFFE(割当て) ④ TOUT = OUI ⑤ MATER(材料)= two25 ⑥ コマンドのみが黄色くなった のを確認して,コマンドを選択し, コンセプト名 = materialとする ⑦ 有効化する
  80. 80. 80 AFFE_CHAR_MECA(機械的境界条件の割当:上端変位) ① AFFE_CHAR_MECAを設定 ② MODELE = model ③ DDL_IMPO(強制変位) ④ GROUP_MA(要素グループ) = Top ⑤ DY(Y方向変位)= 10 mm ⑦ 有効化する ⑥ コマンドのみが黄色くなった のを確認して,コマンドを選択し, コンセプト名 = loadとする
  81. 81. 81 AFFE_CHAR_MECA(機械的境界条件の割当:中央面固定) ① AFFE_CHAR_MECAを設定 ② MODELE = model ③ DDL_IMPO(強制変位) ④ GROUP_MA(要素グループ) = Center ⑤ DY(Y方向変位)= 0 ⑥ コマンドのみが黄色くなった のを確認して,コマンドを選択し, コンセプト名 = fixとする ⑦ 有効化する
  82. 82. 82 DEFI_FONCTION(関数の定義:時間-荷重曲線) ① DEFI_FONCTIONを設定 ② NOM_PARA = INST(時間) ③ VALE(数値)= 0, 0, 1, 1, ④ コマンドのみが黄色くなった のを確認して,コマンドを選択し, コンセプト名 = load1とする ⑤ 有効化する 0 1 1 t v
  83. 83. 83 DEFI_LIST_REEL(時間の定義) ① DEFI_LIST_REELを設定 ② DEBUT = 0 ③ JUSQU_A(終了時刻) =1 ④ NOMBRE(分割数)= 100 ⑤ コンセプト名 = step1 ⑥ 有効化する
  84. 84. 84 DEFI_LIST_INST(時間の定義) ① DEFI_LIST_INSTを設定 ② METHODE(終了時刻) = MANUEL(手動) ③ LIST_INST = step1 ④ コンセプト名 = step ⑤ 有効化する
  85. 85. 85 STAT_NON_LINE(非線形ソルバの設定) ① STAT_NON_LINEを設定 ② MODELE = model ③ CHAM_MATER(材料の場) = material ④ EXCIT(活性化) CHARGE(負荷)=fix ⑤ EXCIT CHARGE=load FONC_MULT=load1(多直線関数) ⑥ COMP_INCR(非線形材料モデル) ⑦ RELATION(構成式)=VMIS_ISOT_TRAC(von Mises降伏条件,等方硬化則,多直線近似) ⑧ DEFORMATION(大変形解析)=SIMO_MIEHE(座 標変換モデル) ⑨ INCREMENT(増分設定) LIST_INCR=step ⑩ NEWTON(ニュートン法) REAC_INCR = 1 MATRICE=TANGENTE(接線剛性) REAC_ITER=1(反復) ⑪ CONVERGENCE(収束判定)の設定 ⑫ RESI_GLOB_RELA(相対残差)=1.0e-6 ⑬ ITER_GLOB_MAXI(最大反復数)=100 ※ 微小変形解析の場合, ここを「PETIT」にする
  86. 86. 86 CALC_CHAMP(結果の計算処理) ① CALC_CHAMP(場の計算) ② RESULTAT(結果)=res_nl ③ TOUT=OUI ④ CONTRAINTE(応力)=SIGM_ELNO(セル点 応力成分),SIGM_NOEU(節点応力成分) ⑤ DEFORMATION(変形)=EPSP_ELNO(セル 点塑性ひずみ成分),EPSP_NOEU(節点塑性 ひずみ成分) ⑥ CRITERES(基準値)=SIEQ_ELNO(セル点相 当応力),SIEQ_NOEU(節点相当応力), EPEQ_ELNO(セル点相当塑性ひずみ), EPEQ_NOEU(節点相当塑性ひずみ) ⑦ FORCE(荷重)=FORC_NODA(節点力) REAC_NODA(節点反力) ⑧ コンセプト名は res_nl を継承
  87. 87. 87 IMPR_RESU(結果(節点反力)の書き出し) ① IMPR_RESU(結果の書き出し) ② FORMAT=RESULTAT(印字出力) ③ 出力論理ユニット=8(結果ファイル) ④ RESU ⑤ RESULTAT=res_nl ⑥ NOM_CHAM(場の名称)=REAC_NODA (節点反力) ⑦ GROUP_MA(要素グループ名)=Top ⑧ コンセプト名はつけない
  88. 88. 88 IMPR_RESU(結果のバイナリファイル書き出し) ① IMPR_RESU(結果の書き出し) ② FORMAT=MED(バイナリファイル) ③ 出力論理ユニット=80(rmedファイル) ④ RESU ⑤ MAILLAGE=mesh ⑥ RESULTAT=res_nl ⑦ TOT_CHAM(全部の場)=OUI ⑧ コンセプト名はつけない
  89. 89. 89 FIN(終了)して上書き保存 ① FIN(終了) ② フロッピーディス クマークをクリックし て上書き保存
  90. 90. 90 Eficasの終了 ① ファイルメニュー を開く ② 終了
  91. 91. 91 コマンドファイルの確認 ① ファイルマネジャーでコ マンドファイルを確認し, テキストエディタ(ここで はleafpad)で開く ② コマンドファイルの 中身を確認
  92. 92. 92 DEBUT(); mesh=LIRE_MAILLAGE(FORMAT='MED',); model=AFFE_MODELE(MAILLAGE=mesh, AFFE=_F(TOUT='OUI', PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION='AXIS',),); true=DEFI_FONCTION( NOM_PARA='EPSI', NOM_RESU='SIGMA', VALE=(0.0023 ,344.1 , 0.0058 ,427.8 , 0.0082 ,451.8 , 0.0150 ,493.2 , 0.0220 ,518.5 , 0.0303 ,540.2 , 0.0519 ,577.4 , 0.0782 ,606.9 , 0.1024 ,626.7 , 0.1031 ,627.2 , 0.2033 ,679.8 , 0.3035 ,712.6 , 0.4036 ,736.8 , 0.5037 ,756.2 , 0.6038 ,772.4 , 0.7039 ,786.3 , 0.8039 ,798.6 , 0.9040 ,809.6 , 1.0040 ,819.6 ,), INTERPOL='LIN', PROL_DROITE='LINEAIRE', PROL_GAUCHE='CONSTANT',); two25=DEFI_MATERIAU(ELAS=_F(E=204100.0, NU=0.3,), TRACTION=_F(SIGM=true,),); material=AFFE_MATERIAU(MAILLAGE=mesh, AFFE=_F(TOUT='OUI', MATER=two25,),); load=AFFE_CHAR_MECA(MODELE=model, DDL_IMPO=_F(GROUP_MA='Top', DY=10.0,),); fix=AFFE_CHAR_MECA(MODELE=model, DDL_IMPO=_F(GROUP_MA='Center', DY=0.0,),); load1=DEFI_FONCTION( NOM_PARA='INST', VALE=(0.0 ,0.0 , 1.0 ,1.0 ,),); step1=DEFI_LIST_REEL(DEBUT=0.0, INTERVALLE=_F(JUSQU_A=1.0, NOMBRE=100,),); step=DEFI_LIST_INST(DEFI_LIST=_F(METHODE='MANUEL', LIST_INST=step1,),); res_nl=STAT_NON_LINE(MODELE=model, CHAM_MATER=material, EXCIT=(_F(CHARGE=fix,), _F(CHARGE=load, FONC_MULT=load1,),), COMP_INCR=_F(RELATION='VMIS_ISOT_TRAC', DEFORMATION='SIMO_MIEHE',), INCREMENT=_F(LIST_INST=step,), NEWTON=_F(REAC_INCR=1, MATRICE='TANGENTE', REAC_ITER=1,), CONVERGENCE=_F(RESI_GLOB_RELA=1.0e-6, ITER_GLOB_MAXI=100,),); res_nl=CALC_CHAMP(reuse =res_nl, RESULTAT=res_nl, TOUT='OUI', CONTRAINTE=('SIGM_ELNO','SIGM_NOEU',), DEFORMATION=('EPSP_ELNO','EPSP_NOEU',), CRITERES=('SIEQ_ELNO','SIEQ_NOEU','EPEQ_ELNO','EPEQ_NOEU',), FORCE=('REAC_NODA','FORC_NODA',),); IMPR_RESU(FORMAT='RESULTAT', UNITE=8, RESU=_F(RESULTAT=res_nl, NOM_CHAM='REAC_NODA', GROUP_MA='Top',),); IMPR_RESU(FORMAT='MED', UNITE=80, RESU=_F(MAILLAGE=mesh, RESULTAT=res_nl, TOUT_CHAM='OUI',),); FIN(); #CHECKSUM:ce5c19bcbd55414c72e9a5d69a25630a -:FIN CHECKSUM コマンドファイル(全体)
  93. 93. 93 DEBUT(); mesh=LIRE_MAILLAGE(FORMAT='MED',); model=AFFE_MODELE(MAILLAGE=mesh, AFFE=_F(TOUT='OUI', PHENOMENE='MECANIQUE', MODELISATION='AXIS',),); true=DEFI_FONCTION( NOM_PARA='EPSI', NOM_RESU='SIGMA', VALE=(0.0023 ,344.1 , 0.0058 ,427.8 , 0.0082 ,451.8 , 0.0150 ,493.2 , 0.0220 ,518.5 , 0.0303 ,540.2 , 0.0519 ,577.4 , 0.0782 ,606.9 , 0.1024 ,626.7 , 0.1031 ,627.2 , 0.2033 ,679.8 , 0.3035 ,712.6 , 0.4036 ,736.8 , 0.5037 ,756.2 , 0.6038 ,772.4 , 0.7039 ,786.3 , 0.8039 ,798.6 , 0.9040 ,809.6 , 1.0040 ,819.6 ,), INTERPOL='LIN', PROL_DROITE='LINEAIRE', PROL_GAUCHE='CONSTANT',); two25=DEFI_MATERIAU(ELAS=_F(E=204100.0, NU=0.3,), TRACTION=_F(SIGM=true,),); material=AFFE_MATERIAU(MAILLAGE=mesh, AFFE=_F(TOUT='OUI', MATER=two25,),); コマンドファイル(拡大:1/3)
  94. 94. 94 load=AFFE_CHAR_MECA(MODELE=model, DDL_IMPO=_F(GROUP_MA='Top', DY=10.0,),); fix=AFFE_CHAR_MECA(MODELE=model, DDL_IMPO=_F(GROUP_MA='Center', DY=0.0,),); load1=DEFI_FONCTION( NOM_PARA='INST', VALE=(0.0 ,0.0 , 1.0 ,1.0 ,),); step1=DEFI_LIST_REEL(DEBUT=0.0, INTERVALLE=_F(JUSQU_A=1.0, NOMBRE=100,),); step=DEFI_LIST_INST(DEFI_LIST=_F(METHODE=' MANUEL', LIST_INST=step1,),); res_nl=STAT_NON_LINE(MODELE=model, CHAM_MATER=material, EXCIT=(_F(CHARGE=fix,), _F(CHARGE=load, FONC_MULT=load1,),), COMP_INCR=_F(RELATION='VMIS_ISOT_TRAC', DEFORMATION='SIMO_MIEHE',), INCREMENT=_F(LIST_INST=step,), NEWTON=_F(REAC_INCR=1, MATRICE='TANGENTE', REAC_ITER=1,), CONVERGENCE=_F(RESI_GLOB_RELA=1.0e-6, ITER_GLOB_MAXI=100,),); コマンドファイル(拡大:2/3)
  95. 95. 95 res_nl=CALC_CHAMP(reuse =res_nl, RESULTAT=res_nl, TOUT='OUI', CONTRAINTE=('SIGM_ELNO','SIGM_NOEU',), DEFORMATION=('EPSP_ELNO','EPSP_NOEU',), CRITERES=('SIEQ_ELNO','SIEQ_NOEU','EPEQ_EL NO','EPEQ_NOEU',), FORCE=('REAC_NODA','FORC_NODA',),); IMPR_RESU(FORMAT='RESULTAT', UNITE=8, RESU=_F(RESULTAT=res_nl, NOM_CHAM='REAC_NODA', GROUP_MA='Top',),); IMPR_RESU(FORMAT='MED', UNITE=80, RESU=_F(MAILLAGE=mesh, RESULTAT=res_nl, TOUT_CHAM='OUI',),); FIN(); #CHECKSUM:ce5c19bcbd55414c72e9a5d69a25 630a -:FIN CHECKSUM コマンドファイル(拡大:3/3)
  96. 96. 96 コマンドファイル(Eficas表示拡大:1/3) モデルと材料の定義 境界条件と解析ステップの定義
  97. 97. 97 コマンドファイル(Eficas表示拡大:2/3) 非線形解析法の定義
  98. 98. 98 コマンドファイル(Eficas表示拡大:3/3) 解析結果の処理とバイナリファイル 出力の定義 印字出力の定義と終了 CALC_CHAMP全体
  99. 99. 99 解析ケース(Study)の作成 ① Asterメニューを開く ② Studyケースを追加
  100. 100. 100 解析ケース(Study)の設定 ② ディスクに保存したコマンド ファイルを指定 ① 解析ケース名を Tensile1_True_Largeに変更 ③ ディスクに保存したメッシュ ファイル(Mesh_1.med)を選択 ④ Code_Asterのバージョンに 安定版(stable)を選ぶ ⑥ OKする ⑤ 計算時間を長めにとる (ここでは6000秒)
  101. 101. 101 解析の実行 ① 解析ケース Tensile1_True_Largeを 右クリック ② Runする
  102. 102. 102 解析の実行 ① 実行中
  103. 103. 103 解析の実行 ① 解析がSuccessで 終了したことを確認 ② OKする
  104. 104. 104 Asterまでの作業の保存 ① ファイルメニュー を開く ② 名前をつけて保存
  105. 105. 105 Asterまでの作業の保存 ① 解析作業用ディレ クトリを開く ② 名前をつける(ここで はTensile1_aster1.hdf) ③ 保存する
  106. 106. 106 ParaVisの起動 ① プルダウンメニュー からParaVisを開く
  107. 107. 107 ParaViewファイルの読込み ① ファイルを開く ② ParaView Fileを開く
  108. 108. 108 ParaViewファイルの読込み ① 解析を実行した ディレクトリから ② 解析結果ファイル (*.rmed)を選択 ③ ファイルの選択 を確認 ④ OKする
  109. 109. 109 モデルの表示 ① ファイルの 選択を確認 ③ 緑色になっている 適用ボタンをクリック ② ベクトルの生成 をチェック
  110. 110. 110 変形図の表示 ① モデルの 表示を確認 ③ 共通から ② フィルターを開く 2 ④ Warp By Vectorを選択⑤ 緑色になったら 適用ボタンを押す
  111. 111. 111 変形図の表示 ② Timeを進めて変形の進 行を確認する(63ステッ プあたりが破断時点) ① 表面の色付けを,変位(res_nl_DEPL), 変位成分をDYにする ③ カラーバーのス ケールを調整する
  112. 112. 112 変形図の表示 ① 表面の色付けを,相当塑性ひずみ (res_nl_EPEQ_NOEU),表示成分を INVA_2(第2不変量=ミーゼス相当塑 性ひずみ)にする ② もっともらしい 変形形状を確認
  113. 113. 113 テキストデータ出力の利用 ① 作業ディレクトリから結果 ファイル(*.resu)を開く (ここではleafpadを使用) ② 時間 ③ 節点番号 ④ Y方向の荷重反力 ④注) 軸対称要素の荷重は 1 rad あたりの荷重値で出力され るため,実験と対応させるため には 2倍する必要がある
  114. 114. 114 LibreOfficeCalcの起動 ① あらかじめ用意されている 結果評価シート, Evaluation.odsをLibreOffice Calcで開く ※ この結果評価シートは各 自で作成ください(公開方 法検討中)
  115. 115. 115 結果ファイルの読込み ② resuファイルを開く ① ファイルメ ニューから
  116. 116. 116 ③ 開く 結果ファイルの読込み ② resuファイルを開く ① すべてのファ イルを表示させる
  117. 117. 117 結果ファイルの読込み ① 固定長をチェック ② 特殊数字を 検出する ③~⑤ 数字が識別できる よう区切り線をいれる ⑥ OKする
  118. 118. 118 結果ファイルからのデータコピー ① 左側の3列をクリップボー ドにコピー(Cntl+C)する
  119. 119. 119 結果ファイルからのデータペースト ① Evaluatio.odsの左側3 列にペースト(Cntl+v) する ② グラフのシート を開く
  120. 120. 120 試験データとの比較 ①※ このワークシートは自動 的にグラフ上で試験データと 解析とを比較するように作成 されている ① 試験データとの良好 な一致が確認できる
  121. 121. まとめ • 2D Sketchで形状を作成し,軸対称要素を用い て丸棒引張試験片をモデル化した • 結果の一部をファイル出力し,LibreOfficeで 処理・グラフ化した • 真応力-真ひずみ曲線と大変形解析の組合せに より,引張試験における変形と反力の挙動が, 破断直前まで良好に再現できた • 公称応力-公称ひずみ曲線と微小変形解析の組 合せも,本解析のコマンドファイルを修正する だけで容易に試せる 121

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