/PROP/TYPE8 (SPR_GENE)

Blockフォーマットキーワードこのスプリングプロパティは、6つの独立変形モードで機能します。このスプリングでは、非線形剛性、減衰、異なる除荷が考慮されます。

変形、荷重、エネルギーに基づく破壊基準を使用できます。一般スプリングプロパティは、2つのパート間のジョイント結合のモデル化によく用いられます。

フォーマット


(1)	(3)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
/PROP/TYPE8/`prop_ID`/`unit_ID`または/PROP/SPR_GENE/`prop_ID`/`unit_ID`
`prop_title`
`Mass`	`I`	`Skew_ID`	`sens_ID`	`I`_sflag	`I`_fail	`I`_fail2	`I`_equil

Loading index=1：X方向の並進


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(7)	(9)
`K`₁		`C`₁		`A`₁	`B`₁	`D`₁
`fct_ID`₁₁	`H`₁	`fct_ID`₂₁	`fct_ID`₃₁	`fct_ID`₄₁	$δ_{min}^{1}$	$δ_{max}^{2}$
`F`₁		`E`₁		`Ascale`₁	`Hscale`₁

Loading index=2：Y方向の並進


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(7)	(9)
`K`₂		`C`₂		`A`₂	`B`₂	`D`₂
`fct_ID`₁₂	`H`₂	`fct_ID`₂₂	`fct_ID`₃₂	`fct_ID`₄₂	$δ_{min}^{2}$	$δ_{max}^{2}$
`F`₂		`E`₂		`Ascale`₂	`Hscale`₂

Loading index=3：Z方向の並進


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(7)	(9)
`K`₃		`C`₃		`A`₃	`B`₃	`D`₃
`fct_ID`₁₃	`H`₃	`fct_ID`₂₃	`fct_ID`₃₃	`fct_ID`₄₃	$δ_{min}^{3}$	$δ_{max}^{3}$
`F`₃		`E`₃		`Ascale`₃	`Hscale`₃

Loading index=4：X方向の回転


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(7)	(9)
`K`₄		`C`₄		`A`₄	`B`₄	`D`₄
`fct_ID`₁₄	`H`₄	`fct_ID`₂₄	`fct_ID`₃₄	`fct_ID`₄₄	$θ_{min}^{4}$	$θ_{max}^{4}$
`F`₄		`E`₄		`Ascale`₄	`Hscale`₄

Loading index=5：Y方向の回転


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(7)	(9)
`K`₅		`C`₅		`A`₅	`B`₅	`D`₅
`fct_ID`₁₅	`H`₅	`fct_ID`₂₅	`fct_ID`₃₅	`fct_ID`₄₅	$θ_{min}^{5}$	$θ_{max}^{5}$
`F`₅		`E`₅		`Ascale`₅	`Hscale`₅

Loading index=6：Z方向の回転


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(7)	(9)
`K`₆		`C`₆		`A`₆	`B`₆	`D`₆
`fct_ID`₁₆	`H`₆	`fct_ID`₂₆	`fct_ID`₃₆	`fct_ID`₄₆	$θ_{min}^{6}$	$θ_{max}^{6}$
`F`₆		`E`₆		`Ascale`₆	`Hscale`₆

力のフィルタリング


(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
`F`_smooth	`F`_cut

定義


フィールド	内容	SI単位の例
`prop_ID`	プロパティの識別子（整数、最大10桁）
`unit_ID`	（オプション）Unit Identifier （整数、最大10桁）
`prop_title`	プロパティのタイトル（文字、最大100文字）
`Mass`	質量。（実数）	$[kg]$
`I`	慣性。（実数）	$[m^{2} kg]$
`Skew_ID`	スキュー座標系識別子。 1 （整数）
`sens_ID`	センサーの識別子（整数）
`I`_sflag	センサーフラグ 6 = 0 `sens_ID`がアクティブ化し、非アクティブ化できない際にスプリング要素はアクティブ化 = 1 `sens_ID`がアクティブ化し、アクティブ化できない際にスプリング要素は非アクティブ化 = 2 スプリング要素はアクティブ化、または非アクティブ化されると、状態はセンサーの状態と一致し、前後に切り替わります。スプリングの初期長さ（ $l_{0}$ は、アクティブ化時間におけるスプリング長に基づきます。（整数）
`I`_fail	破壊基準 = 0 1方向基準 = 1 多方向基準（整数）
`I`_fail2	破壊モデルフラグ =0（デフォルト）変位（または回転）の基準 = 1 力（またはモーメント）の基準 = 3 内部エネルギー基準（整数）
`I`_equil	つり合いフラグ 4 = 0 つり合いません = 1 力とモーメントはつり合います（整数）
`K`_i	`fct_ID`_1i = 0の場合：線形載荷および除荷剛性。 `fct_ID`_1i ≠ 0の場合：弾塑性スプリングの除荷剛性としてのみ使用されます。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（実数）	$[\frac{N}{m}]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[\frac{Nm}{rad}]$ $i$ = 4、5、6の場合
`C`_i	減衰 1 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（実数）	$[\frac{Ns}{m}]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[\frac{Nms}{rad}]$ $i$ = 4、5、6の場合
`A`_i	非線形剛性関数スケールファクター $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = 1.0（実数）	$[N]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[Nm]$ $i$ = 4、5、6の場合
`B`_i	対数速度効果スケールファクター $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = 0.0（実数）	$[N]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[Nm]$ $i$ = 4、5、6の場合
`D`_i	対数速度効果スケールファクター $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = 1.0（実数）	$[\frac{m}{s}]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[\frac{rad}{s}]$ $i$ = 4、5、6の場合
`fct_ID`_1i	非線形剛性 $f ()$ を定義する関数の識別子。 5 = 0 剛性`K`の線形スプリング。 `H`_i = 4の場合：関数は上方の降伏曲線を定義します。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（整数）
`H`_i	スプリングの硬化非線形スプリングのフラグ = 0 弾性スプリング = 1 等方硬化を伴う非線形弾塑性スプリング = 2 分離硬化を伴う非線形弾塑性スプリング = 4 移動硬化を伴う非線形弾塑性スプリング = 5 非線形除荷を伴う非線形弾塑性スプリング = 6 等方硬化と非線形除荷を伴う非線形弾塑性スプリング = 7 弾性ヒステリシスを伴う非線形弾塑性スプリング $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（整数）
`fct_ID`_2i	スプリングの速度の関数 $g ()$ として力またはモーメントを定義する関数の識別子。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（整数）
`fct_ID`_3i	関数の識別子 `H`_i =4の場合：下方の降伏曲線を定義します。 `H`_i =5の場合：残差変位または回転対最大変位または回転を定義します。 `H`_i =6の場合：非線形除荷曲線を定義します。 `H`_i =7の場合：非線形除荷曲線を定義します。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（整数）
`fct_ID`_4i	非線形減衰 $h ()$ の場合の関数の識別子。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（整数）
$δ_{\min}^{i}$	負の並進破壊限界 $i$ =1、2、3は並進自由度デフォルト = -10³⁰（実数）
	`I`_fail2 = 0または1の場合：破壊変位	$[m]$
	`I`_fail2 = 2の場合：破壊の力	$[N]$
	`I`_fail2 = 3の場合：破壊内部エネルギー	$[J]$
$θ_{\min}^{i}$	負の回転破壊限界 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = -10³⁰（実数）
	`I`_fail2 = 0、1の場合：破壊回転	$[rad]$
	`I`_fail2 = 2の場合：破壊モーメント	$[N \cdot m]$
	`I`_fail2 = 3の場合：破壊内部エネルギー	$[J]$
$δ_{\max}^{i}$	正の並進破壊限界 $i$ =1、2、3は並進自由度デフォルト = -10³⁰（実数）
	`I`_fail2 = 0または1の場合：破壊変位	$[m]$
	`I`_fail2 = 2の場合：破壊の力	$[N]$
	`I`_fail2 = 3の場合：破壊内部エネルギー	$[J]$
$θ_{\max}^{i}$	正の回転破壊限界 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = -10³⁰（実数）
	`I`_fail2 = 0または1の場合：破壊回転	$[rad]$
	`I`_fail2 = 2の場合：破壊モーメント	$[N \cdot m]$
	`I`_fail2 = 3の場合：破壊内部エネルギー	$[J]$
`F`_i	$g$ と $h$ の減衰関数の横軸に対するスケールファクター $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = 1.0（実数）	$[\frac{m}{s}]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[\frac{rad}{s}]$ $i$ = 4、5、6の場合
`E`_i	減衰の関数 $g$ の縦軸のスケールファクター。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度（実数）	$[N]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[Nm]$ $i$ = 4、5、6の場合
`Ascale`_i	剛性の関数 $f$ の横軸のスケールファクター。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = 1.0（実数）	$[m]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[rad]$ $i$ = 4、5、6の場合
`Hscale`_i	減衰の関数 $h$ の縦軸のスケールファクター。 $i$ =1、2、3は並進自由度 $i$ =4、5、6は回転自由度デフォルト = 1.0（実数）	$[N]$ $i$ = 1、2、3の場合 $[Nm]$ $i$ = 4、5、6の場合

スプリングの局所座標系はスキュー座標系によって定義されます。この局所座標系は、スプリング定義(/SPRING)を使用して要素ごとに定義できます。スキューが要素レベルで定義されていない場合は、/PROP/TYPE8 Skew_IDが使用されます。座標が要素またはプロパティ内で指定されていない場合、グローバル座標が使用されます。要素定義の3つ目の節点は、スプリングの局所座標系の決定には使用されません。
スプリングはスキューシステム内で次の6の自由度（DOF）を持ちます： $δ^{1}, δ^{2}, δ^{3}, θ^{4}, θ^{5}, θ^{6}$
- 6つの自由度は独立しています。初期スプリング長がゼロでない場合、力のつり合いは正しいですが、モーメントのつり合いは正しくない可能性があります。したがって、長さゼロのTYPE8のスプリング要素、または、2つの節点のうちの1つがすべての方向で固定されたTYPE8のスプリング要素の使用を推奨します。その他の長さがゼロでないスプリングの場合は、/PROP/TYPE13（SPR_BEAM）スプリングプロパティを使用する必要があります。
- 正と負のスプリング変形は、初期長さの変化として定義されません。初期長さは、すべての方向または特定の方向でゼロとなることができます。したがって、長さの変化とともに変形符号を定義することはできません。節点2のスプリングの局所座標系の変位（または回転）から節点1の変位（または回転）を引いた値が正の場合、変形は正となります。
力とモーメントの計算
- $δ$ は並進自由度であり、次の設定で方向 $δ$ の力が計算されます：
  $F (δ) = f (\frac{δ^{i}}{A s c a l e_{i}}) [A_{i} + B_{i} \ln (\max (1, | \frac{{\dot{δ}}^{i}}{D_{i}} |)) + E_{i} g (\frac{{\dot{δ}}^{i}}{F_{i}})] + C_{i} {\dot{δ}}^{i} + H s c a l e_{i} h (\frac{{\dot{δ}}^{i}}{F_{i}})$ で、 $i$ =1,2,3
- $θ$ は回転自由度であり、次の設定でモーメントが計算されます。
  $M (θ) = f (\frac{θ^{i}}{A s c a l e_{i}}) [A_{i} + B_{i} \ln (\max (1, | \frac{{\dot{θ}}^{i}}{D_{i}} |)) + E_{i} g (\frac{{\dot{θ}}^{i}}{F_{i}})] + C_{i} {\dot{θ}}^{i} + H s c a l e_{i} h (\frac{{\dot{θ}}^{i}}{F_{i}})$ で、 $i$ =4,5,6
つり合い：
- I_equil = 0（つり合っていない状態）であれば次の式が成り立ちます。
  $f (θ) = M_{2 y} = - M_{1 y}$
  ここで、
  
  $M_{2 y}$
  
  N₂による $Y$ のモーメント。
  
  $M_{1 y}$
  
  N₁による $Y$ のモーメント。
- I_equil = 1の場合：
  $- M_{1 y} \neq M_{2 y} - M_{1 z} \neq M_{2 z}$
  $f (θ) = \frac{M_{2 y} - M_{1 y}}{2}$
  ここで、
  
  $M_{2 y}$
  
  N₂による $Y$ のモーメント。
  
  $M_{1 y}$
  
  N₁による $Y$ のモーメント。
  
  $M_{2 z}$
  
  N₂による $Z$ のモーメント。
  
  $M_{1 z}$
  
  N₁による $Z$ のモーメント。
K_iが降伏曲線の最大勾配よりも低い場合（K_iは降伏曲線の最大勾配と一致しません）、警告メッセージが出力され、K_iは曲線の最大勾配に設定されます。
スプリングはsens_IDで定義されるセンサーによってアクティブ化 / 非アクティブ化され、I_sflagに依存します：
- I_sflag = 0の場合、スプリング要素はsens_IDでアクティブ化され、非アクティブ化できません。スプリングの初期長さは、時間=0におけるスプリング長に基づきます。
- I_sflag = 1の場合、スプリング要素はsens_IDで非アクティブ化され、アクティブ化できません。スプリングの初期長さは、時間=0におけるスプリング長に基づきます。
- I_sflag = 2の場合、スプリングはsens_IDでアクティブ化 / 非アクティブ化され、複数回、アクティブ化状態を切り替えられます。センサーがアクティブの場合、スプリングはアクティブ、センサーが非アクティブの場合はスプリングは非アクティブです。スプリングの初期長さ（ $l_{0}$ ）は、センサーがアクティブになる時間におけるスプリングの節点間の距離です。

/PROP/TYPE8 (SPR_GENE)

フォーマット

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