/FAIL/FRACTAL_DAMAGE
Blockフォーマットキーワード 事前に破断している要素に対し、初期損傷をあらかじめ付与する、簡略化されたフラクタルベースの破壊基準。
シェル（/PROP/TYPE1（SHELL）、/PROP/TYPE9 (SH_ORTH)、/PROP/TYPE10 (SH_COMP)）および肉厚シェル（/PROP/TYPE20 (TSHELL)、/PROP/TYPE21 (TSH_ORTH)）に適合します。
フラクタル損傷パターンは、Stefan Kollingによって提唱された“ランダムウォーク”アプローチに基づいています。
フォーマット
| (1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| /FAIL/FRACTAL_DAMAGE/mat_ID/unit_ID | |||||||||
| Grsh4_1 | Grsh3_1 | Grsh4_2 | Grsh3_2 | ||||||
| Damage | Probability | Seed | Nb_walk | Iprint | |||||
オプションの行：
| (1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| fail_ID |
定義
| フィールド | 内容 | SI単位の例 |
|---|---|---|
| mat_ID | 材料識別子 （整数、最大10桁） |
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| unit_ID | （オプション）単位の識別子。 （整数、最大10桁） |
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| Grsh4_1 | “ランダムウォーカー”の開始要素を定義する、4節点シェル要素のグループID。 2 （整数） |
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| Grsh3_1 | “ランダムウォーカー”の開始要素を定義する、3節点シェル要素のグループID。 2 （整数） |
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| Grsh4_2 | “ランダムウォーカー”のターゲット要素を定義する、4節点シェル要素のグループID。 3 （整数） |
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| Grsh3_2 | “ランダムウォーカー”のターゲット要素を定義する、3節点シェル要素のグループID。 3 （整数） |
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| Damage | 初期損傷値（0.0 ≤ Damage ≤ 1.0）。値が1.0の場合、時間ゼロで要素が削除されます。 デフォルト = 1.0（実数） |
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| Probability | 損傷凝集の確率。ターゲット要素付近に“ランダムウォーカー”が配置されると、現在の要素もここで定義された確率で損傷する可能性があります。 デフォルト = 1.0（実数） |
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| Seed | 乱数ジェネレーターの初期化。 デフォルト = 0.0（実数） |
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| Nb_walk | 解放される“ランダムウォーカー”の数。 （整数） |
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| Iprint | 各ウォーカーの経路（開始要素から、ウォーカーが消滅するまで、または次の要素が損傷するまで）の出力をアクティブにするフラグ。 デフォルト = 0（整数） |
|
| fail_ID | （オプション）破壊基準識別子。 （整数、最大10桁） |
例
開始要素グループがなく、ターゲット要素グループ（パートの中央）に1要素のみ存在する例。図 1.
#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FAIL/FRACTAL_DMG/1
# grsh4_1 grsh3_1 grsh4_2 grsh3_2
0 0 23 0
# Damage Probability Seed Nb_walk Iprint
0.552 0.5 8 10000 0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|コメント
- すべての開始およびターゲット要素グループは、破壊モデルと同じmat_IDで定義された/PARTに属している必要があります。通常、開始要素は（フロントガラスのように）パートのエッジ付近で選択され、ターゲット要素は中心付近で選択されますが、厳密なルールではありません。ターゲット要素はすでに最初に損傷を受けている要素で、その周囲に徐々に他の要素が凝集し、最終的な損傷パターンを作り出します。
- 開始要素グループID（Grsh4_1、Grsh3_1）がどちらも定義されていない場合、連続する各“ランダムウォーカー”の開始点として、そのパートからランダムな要素が選択されます。
- ターゲット要素グループID（Grsh4_2、Grsh3_2）がどちらも定義されていない場合、初期損傷ターゲットとして、そのパートからランダムな要素が1つ選択されます。
- “ランダムウォーカー”の数は、開始要素やターゲット要素の数よりはるかに多くする必要があります。
- 各“ウォーカー”は、開始要素グループからランダムに選ばれた要素からその経路を開始します。次の要素に到達するごとに方向を変え、領域の境界か、すでに損傷した要素の近辺に達するとその“ウォーク”を終了します。前者の場合、ウォーカーは他に影響を及ぼすことなく“消滅”します。後者の場合、現在の要素は、ある確率で、損傷グループに“凝集”します。
図 2. 開始要素からターゲット要素までのランダムな経路の例 
- 最終的なフラクタルのような損傷パターンは、“ウォーカー”の数と損傷の凝集確率によって異なります。この確率が小さいとコンパクトなパターンとなり、確率が大きいと広がりの大きいフラクタルになります。
図 3. 例 
- /FAIL/FRACTAL_DAMAGEは、Radioss Starterの要素損傷を初期化するだけです。Engineで外部負荷を受けた状態でさらなる損傷の進展をシミュレートすることはできません。この同じmat_IDに並行して、他の適合する破壊モデルを適用する必要があります。フラクタル損傷の初期化は、/FAIL/BIQUAD、/FAIL/TAB2、および/FAIL/ALTERとのみ適合します。
図 4. /FAIL/ALTERを使用したフロントガラスへの衝撃のシミュレーションで得られた結果の例 
- Iprintフラグを使用すると、各ウォーカーの開始要素から終了までの完全な経路（領域の境界で終了している場合、新たな損傷要素を凝集している場合のいずれでも）を、標準出力ファイルに出力することができます。
1 Chen, Ching-Yao & Huang, Yu-Sheng & Miranda, José. (2014). Radial Hele-Shaw flow with suction: Fully nonlinear pattern formation
2 Physical review. E,
Statistical, nonlinear, and soft matter physics.89.053006.
10.1103/PhysRevE.89.053006