/MAT/MDS で要素を消す方法 (v2022 版)


始めに

HyperWorks 2022 から Radioss と MultiScale Designer の連携は /MAT/MDS を通じて行うことになりました。基本的な使い方を学びたい方は、こちらの演習書を活用してください。

https://community.altair.com/community?id=kb_article_view&sysparm_article=KB0113632

 

演習書では触れていませんが、/MAT/MDS は要素削除のための設定をする項目があり、これを使って、閾値を超えた要素を削除することができます。

 

/MAT/MDS のルール

使用するパラメータは、

https://2022.help.altair.com/2022/hwsolvers/rad/topics/solvers/rad/mat_law200_mds_starter_r.htm

の最後の 2行です。

/MAT/MDS のフォーマット

 

Fail_1, Fail_2 が MultiScale Designer の材料の状態変数、Fail_1_l, Fail_2_l が下限、つまりその値を下回ったら要素削除、Fail_1_u, Fail_2_u が上限、つまりその値を上回ったら要素削除とします。

 

Ifail=0 は、Fail_1, Fail_2 のどちらかが条件を満たせば削除。Ifail=1 は両方が条件を満たせば削除、となります。v2022 のドキュメントでは、ここの記載が逆転してしまっております。注意してください。

Ifail の間違い

 

例えば、このように設定します。この例では、MultiScale Designer の材料変数 #39 が 0.049 を超えるか、#54 が 0.2 を超えたら破断という設定です。これらの変数は計算開始時 0 から始まり、負になることはないものなので、下限側は適当に起こりえない数値を書いています。

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
##HWCOLOR materials 1 3
/MAT/MDS/1
cfrp_long
mdsMAT1.dat


#   Fail_1            Fail_1_l            Fail_1_u    Fail_2            Fail_2_l            Fail_2_u
        39              -10000               0.049        54            -1000000                 0.2
#    Iflag
         0

 

では、ここで問題となるのは、MultiScale Designer の状態変数の番号をどうやって知るのか、ということになります。

 

MultiScale Designer 状態変数の ID を知るには

残念ながら v2022 においては、GUI でわかりやすく知るということができません。ですので次の方法で調べます。

材料モデルごとの材料変数番号は、マニュアルに書いてあります。例えば Rate-independent Plasticity (速度依存のない弾塑性材料) なら p238 にあります。

弾塑性材料の状態変数

 

では、フェーズ1 を Rate-independent Plasticity としており、#26 の相当塑性ひずみを閾値に使いたいときは、どうするのでしょうか。実は /MAT/MDS の例で挙げた #39 はこれになっています。フェーズ 1 の場合は、マニュアルの数字に 13 を足したものとなります。

 

あと、この材料の状態変数 ID の最大値が 27 であることも覚えておいてください。

 

では次に、フェーズ 2 が Isotropic Damage >Bilinear Evolution > Isotropic Symmetry (等方性ダメージ測) であった場合はどうなるのでしょうか。この材料の状態変数は P204 にあります。

 

ダメージ (#14) を閾値としたいとします。実は先の /MAT/MDS の例の 54 がこれに相当しています。これは 13+フェーズ1の変数ID の最大値+フェーズ2 の対象変数 ID となります。つまり 13+27+14=54 となります。

 

もしフェーズ 3 以降があるなら、同様に ID を加算していきます。

 

本記事を作成する際に検証に用いたモデル

検証に用いたモデルでは、次のように、狙った通りに要素削除を行うことができています。

ダメージ #54 による要素削除

塑性ひずみによる要素削除

 

ダウンロードは以下から行ってください。

MultiScale Designer 設定ファイル: cfrp_long.mic

Radioss 入力ファイル: RadiossInputs.7z

 

動画

 

アルテアジャパン公式製品ページ

https://www.altairjp.co.jp/radioss/

http://altairjp.co.jp/multiscale-designer/