MultiScale Designer 材料を使って、OptiStruct 非線形解析で引張と圧縮のヤング率を変える方法
Altair Employee始めに
MultiScale Designer では、引張と圧縮に異なるヤング率を設定できます。その材料を OptiStruct から利用することもできます。実際にはヤング率という線形特性だけでなく、非線形特性も変更できます。
本記事では、MultiScale Designer 材料を用いて、OptiStruct で引張と圧縮のヤング率の異なる非線形シミュレーションを行う例を示します。
詳細
MultiScale Designer は問題を簡単にするため Single scale モデル (素材が一つのみ、空隙等もない、豆腐形状の材料) を利用します。
次のような材料特性とします。
あとは OptiStruct モデルに組み込めば完了です。
あとは普通に非線形解析の設定をするだけで、モデル定義上の間違いはないのですが、ひとつ tips があります。計算開始直後の最初のインクリメントは、全く変形が無い状態で、圧縮でも引張でもありません。ただし材料としては、圧縮か引張のどちらかで扱わなくてはならないので、MultiScale Designer は、変形が全くない状態では引張の特性を採用します。離散化された数値演算の都合上、どちらかに決めないと、計算が不可能なのです。
少しでも変形すれば圧縮と引張が明確に判明するため、最初のインクリメントでは、解析時刻があまり進まないようにして、次のインクリメントから引張と圧縮を判定させるようにします。本例題は極端に特性を変えていますが、通常はここまで大きな違いはないと思うため、そこまでシビアに考えなくても良いかもしれません。
20% の引張、圧縮試験の結果は次のようになります。
(クリックで拡大)
圧縮では狙いどおりに剛性が 1/10 になっているのがわかります。
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