Radiossの要素（1）シェル要素

Altair_Ichikawa

Radiossのシェル要素は4節点の4角形要素と3節点の3角形要素です。昔は、4節点シェルを縮退させて、3角形として用いる事も行われていましたが、現在では使われません。4角形要素の定式のデフォルトは、古典的なアワグラスコントロールに基づく、BT(Belytschko-Tsai)要素ですが、物理アワグラスコントロールの要素(QEPH)や2×2積分の完全積分要素(Batoz)も使用出来ます。これらはプロパティで指定します。3角形要素のデフォルトはC0 3角形要素です。1点積分ですが、アワグラスは無い要素です。但し、硬めの傾向を示す要素であるため、4角形と3角形のシェル要素を混在させてモデル化を行う際は、精度を重視するのであれば3角形要素は10％以下にするのが望ましいと言われています。完全積分の3角形要素(DKT18)も使用出来ます。

 

シェルのプロパティでは、その使用目的(等方性、異方性、複合材、積層等)に応じて、以下の様なプロパティタイプが使用出来ます。

/PROP/SHELL：等方性シェル要素

/PROP/SH_ORTH：直交異方性シェル要素

/PROP/SHCOMP：複合材シェル要素

/PROP/SH_SANDW：サンドウィッチ積層シェル要素

/PROP/SH_FABR：異方性繊維シェル要素

 

シェルプロパティ内で指定する、主なオプションは以下の通りです。

I_shell：4角形シェル要素の定式化を指定

      0:BTシェル要素(デフォルト、/DEF_SHELLが指定されている場合はその値)、

       1点積分、古典的アワグラスコントロール

     24:QEPHシェル要素、1点積分、物理アワグラスコントロール

     12:Batozシェル要素、完全積分

I_sh3n：3角形シェル要素の定式化を指定

      0:C0三角形シェル要素(デフォルト、/DEF_SHELLが指定されている場合はその値)

     30:DKT18シェル要素、完全積分

I_drilll：面内回転自由度のフラグ

      0:面内回転自由度なし、1節点5自由度のシェル要素

      1:Optistructと同様の面内回転自由度を持つ1節点6自由度のシェル要素

N：板厚方向の積分点数

      0:積分点を設けず、断面力から直接計算します(デフォルト)、降伏条件には以下のIllyusin条件で行われます。

　　　

ここに、、

精度的には3点の積分点程度

      1～10:板厚方向の積分点数。1は膜要素として用いる場合

Thick：板厚の値

I_thick：板厚変化を考慮するかどうかのフラグ

      0:板厚変化は考慮せず(デフォルト、/DEF_SHELLが指定されている場合はその値)

      1:板厚変化を考慮

I_plas：塑性計算手法のフラグ

      0:ラジアルリターン(デフォルト、/DEF_SHELLが指定されている場合はその値)

      1:Newton-Raphson法による反復計算

 

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