/FAIL/ORTHENERG

Blockフォーマットキーワード応力軟化を発生させる破壊エネルギーに基づく直交破壊基準。ソリッドおよびシェル要素に使用できます。

フォーマット


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
/FAIL/ORTHENERG/`mat_ID`/`unit_ID`
`P_thick`_fail								`NMOD`	`FAILIP`

カード2 - 方向11


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
$σ_{11}^{T}$		$G_{11}^{T}$		`Ishape11T`	$σ_{11}^{C}$		$G_{11}^{C}$		`Ishape11C`

カード3 - 方向22


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
$σ_{22}^{T}$		$G_{22}^{T}$		`Ishape22T`	$σ_{22}^{C}$		$G_{22}^{C}$		`Ishape22C`

カード4 - 方向33（ソリッドのみ。シェルの場合は空白のままにする）


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
$σ_{33}^{T}$		$G_{33}^{T}$		`Ishape33T`	$σ_{33}^{C}$		$G_{33}^{C}$		`Ishape33C`

カード5 - せん断面12


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
$σ_{12}^{T}$		$G_{12}^{T}$		`Ishape12T`	$σ_{12}^{C}$		$G_{12}^{C}$		`Ishape12C`

カード6 - せん断面23（ソリッドのみ。シェルの場合は空白のままにする）


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
$σ_{23}^{T}$		$G_{23}^{T}$		`Ishape23T`	$σ_{23}^{C}$		$G_{23}^{C}$		`Ishape23C`

カード7 - せん断面31（ソリッドのみ。シェルの場合は空白のままにする）


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
$σ_{31}^{T}$		$G_{31}^{T}$		`Ishape31T`	$σ_{31}^{C}$		$G_{31}^{C}$		`Ishape31C`

カード8 - 破壊モデルID（オプション行）


(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）
`unit_ID`	（オプション）単位の識別子。（整数、最大10桁）
`P_thick`_fail	> 0 要素 / 層 / プライの破壊が開始される破壊板厚 / 層 / プライの割合。 < 0 要素またはプライ / 層の破壊が開始される破壊積分点 / 層の割合。（シェルのみ）デフォルト = 1.0（実数）
`NMOD`	積分点の破壊が開始される破壊モードの数。デフォルト = 1（整数）
`FAILIP`	ソリッドの削除が開始される破壊積分点の数。（ソリッドのみ）デフォルト = 1（整数）
$σ_{i j}^{T}$	次の場合； $i = j$ 方向 $i$ の臨界引張応力、次の場合； $i \neq j$ 平面 $i j$ の正のせん断臨界応力。デフォルト = 10²⁰（実数）	$[Pa]$
$G_{i j}^{T}$	次の場合； $i = j$ 方向 $i$ の引張破壊エネルギー。次の場合； $i \neq j$ 平面 $i j$ の正のせん断破壊エネルギー。デフォルト = 10²⁰（実数）	$[\frac{J}{m^{2}}]$
`IshapeIJT`	方向 $i j$ の引張応力軟化フラグ。 =1（デフォルト）線形応力軟化。 = 2 指数関数的応力軟化。（整数）
$σ_{i j}^{C}$	次の場合； $i = j$ 方向 $i$ の臨界圧縮応力。次の場合； $i \neq j$ 平面 $i j$ の負のせん断臨界応力。デフォルト = $σ_{i j}^{T}$ （実数）	$[Pa]$
$G_{i j}^{C}$	次の場合； $i = j$ 方向 $i$ の圧縮破壊エネルギー。次の場合； $i \neq j$ 平面 $i j$ の負のせん断破壊エネルギー。デフォルト = $G_{i j}^{T}$ （実数）	$[\frac{J}{m^{2}}]$
`IshapeIJC`	方向 $i j$ の圧縮応力軟化フラグ。 =1（デフォルト）線形応力軟化。 = 2 指数関数的応力軟化。（整数）
`fail_ID`	（オプション）破壊基準識別子。（整数、最大10桁）

この基準では、各方向 / せん断面での破壊エネルギーに直接関係する応力軟化効果を発生させる直交破壊が考慮されます。各方向またはせん断面の破壊は、以下の対応するモードで示されます：
- モード1：引張11
- モード2：圧縮11
- モード3：引張22
- モード4：圧縮22
- モード5：正のせん断12
- モード6：負のせん断12
- モード7：引張33
- モード8：圧縮33
- モード9：正のせん断23
- モード10：負のせん断23
- モード11：正のせん断31
- モード12：正のせん断31
番号 $I$ の各モードについて、応力軟化の始まりをトリガーする臨界応力 $σ_{I}^{c r i t}$ がユーザーによって定義されます。すると、対応する方向 / せん断面の応力は、要素の破壊エネルギーが $G_{I}$ に設定した値となるように、0まで減少します。対応するモードの応力軟化の形状は、フラグIshapeIにより次のように定義されます：
- IshapeI = 1の場合：線形応力軟化（図 1）。この場合、対応するモードの損傷変数の進展は下記のように計算されます：
  $Δ D_{I} = \frac{L_{e} Δ ε_{I}}{G_{I}}$
  ここで、
  
  $L_{e}$
  
  要素の初期特性長さ。
  
  $Δ ε_{I}$
  
  対応するモードのひずみの増分の合計。
  
  図 1. $σ_{I}^{c r i t} = 450 M P a$ 、かつ $G_{I} = 50 \times 10^{- 3} J / m m^{2}$ の場合の線形応力軟化の例
- IshapeI = 2の場合：指数関数的応力軟化（図 2）。この場合、要素破壊の際の散逸エネルギーは、明示的に次の式で計算されます：
  $E_{I} = \int_{D = 0}^{D = 1} σ_{I} L_{e} Δ ε_{I}$
  このエネルギーは、さらに損傷変数の進展の計算に使用されます。
  $D_{I} = 1 - e^{- \frac{E_{I}}{G_{I}}}$
  図 2. $σ_{I}^{c r i t} = 450 M P a$ 、かつ $G_{I} = 50 \times 10^{- 3} J / m m^{2}$ の場合の線形応力軟化の例
  
  さらに、対応するモード $I$ の応力テンソル成分は、次のように減少します：
  $\{\begin{matrix} σ_{I} = (1 - D_{I}) σ_{I}^{e f f} & if & σ_{I}^{e f f} \geq 0 \\ σ_{I} = (1 - D_{I}) σ_{I}^{e f f} & otherwise \end{matrix}$
$D_{I} = 1$ の場合、モードは破壊していると見なされます。積分点の破壊が開始される破壊モードの数は、整数値NMODによって制御できます。デフォルトでは、この整数は1に設定されています。この最大値は、シェルの場合は6、ソリッドの場合は12です。
シェル要素の破壊を引き起こすには、パラメータP_thick_failを使用します。特性により、次のようなルールがあります：
- P_thick_fail > 0の場合：要素 / プライの破壊が開始される破壊要素 / プライ板厚のパーセンテージ。
- P_thick_fail < 0の場合：要素 / プライの破壊が開始される要素 / プライの板厚方向の破壊積分点の割合。
ソリッド要素の破壊を引き起こすには、ソリッドの削除が開始される破壊積分点の数FAILIPを使用します。
/FAIL/ORTHSTRAINは、直交異方性シェルプロパティと適合性のある材料にのみ関連づけられる必要があります。LAW25は、シェルプロパティTYPE51内で使用されている場合にのみ、適合性があります。

/FAIL/ORTHENERG

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