*FILM
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*FILM

キーワードのタイプ:ステップ

このオプションを使用すると膜熱伝達を指定することができます。これは温度 T 、膜係数 h 、環境温度 T0 での膜の対流熱伝達です。環境温度 T0 はシンク温度とも呼ばれます。対流熱伝達 q は以下を満たします。

q = h(T - T0) (338)

どの面でフラックスが流入・流出するかを指定するため、面には番号が付けられます。番号付けは要素タイプによって変わります。

6面体要素の場合、番号付けは以下の様になります(番号は節点番号)。

4面体要素の場合

ウェッジ要素の場合

4角形平面圧力要素、4角形平面ひずみ要素、軸対称要素の場合

3角形平面圧力要素、3角形平面ひずみ要素、軸対称要素の場合

4角形シェル要素の場合

3角形シェル要素の場合

ラベル NEG と ラベル POS は一様な非強制対流にのみ使用でき、ABAQUS との互換性のために用意されています。ラベル1とラベル2はシェルの3D拡張時のブリック面ラベルに対応していることに注意してください(図59)。

ビーム要素の場合

ビーム面番号はビームの3D拡張時のブリック面ラベルと対応しています(図64)。

一様な膜係数で特徴づけられる膜フラックスは分布フラックスタイプのラベル Fx で入力されます。ここで x は面番号です。ラベルの次にはシンク温度と膜係数を入力します。膜係数が非一様な場合はラベルは FxNUy の形式になり、ユーザーサブルーチン film.f を必ず設定して膜係数とシンク温度の値を指定する必要があります。ラベルの長さは最大20文字です。具体的に言えば y には非一様な膜係数を区別するための(最大16文字の)文字列を設定できるということです。

要素面が動流体に隣接している場合にもその温度は未知となり(強制対流)、分布フラックスタイプのラベルは FxFC になります。ここで x は面番号です。ラベルの後には対流熱を交換する流体節点番号、膜係数が続きます。非一様な膜係数を定義するにはラベル FxFCNUy を使用し、膜係数を定義するサブルーチン film.f を設定する必要があります。ラベルの長さは最大20文字です。具体的に言えば y には非一様な膜係数を区別するための(最大16文字の)文字列を設定できるということです。

オプションパラメーターは OP、AMPLITUDE、TIME DELAY、FILM AMPLITUDE、FILM TIME DELAY です。OP は値として NEW または MOD を取ることができます。デフォルトは OP=MOD で、これは種々の面に適用された膜フラックスが最後の摂動ステップから始まるすべてのステップで維持されることを意味します。ある面の膜フラックスを指定すると、前のステップで定義された面のフラックスが値でその値が置き換えられます。OP=NEW は前のステップで適用された膜フラックスを全て取り除くことを意味します。1つのステップに複数の *FILM カードが存在する場合は最初の *FILM のパラメーターのみが有効になります。

AMPLITUDE パラメーターを使用すると振幅を指定することができ、これによってシンク温度を増減させることができます(主に非線形静解析・動解析で使用されます)。*FILM カードで入力されたシンク温度値は基準値と解釈され、これに(時刻に依存する)振幅値がかけられて実際の値が求められます。ステップ終了時には基準値はその時刻での実際の値で置き換えられます。明示的に振幅を再定義するか、TIME=TOTAL TIME を使用して振幅を定義しない限り、以降のステップではこの値は一定値を保ちます。TIME=TOTAL TIME を使用している場合は振幅は有効なままになります。非一様、強制対流のフラックスの場合には AMPLITUDE パラメーターは無視されます。節点、自由度を指定して AMPLITUDE の設定された *FILM カードを定義している場合には、その節点、自由度と同じステップ内で定義された古い *FILM カードすべてに対してその振幅が定義されることに注意してください。同様に節点、自由度を指定して AMPLITUDE の設定されていない *FILM カードを定義している場合には、その節点、自由度と同じステップ内で定義された古い *FILM カードすべてに対して振幅定義が無効化されます。同じ処理が FILM AMPLITUDE パラメーターに対しても適用されます。

TIME DELAY パラメーターでは AMPLITUDE パラメーターを変更できます。このため TIME DELAY では頭に AMPLITUDE 名を追加する必要があります。TIME DELAY は時間シフトで、これによって指定された AMPLITUDE 定義は正の時間方向に移動します。例えば TIME DELAY に10を指定すると時刻 t での振幅が時刻 t-10 で適用されます。TIME DELAY パラメーターは同一のキーワード・カード内で一度だけ使用できます。

FILM AMPLITUDE パラメーターを使用すると振幅を指定することができ、これによって膜係数の大きさを増減させることができます(主に動解析で使用されます)。*FILM カードで入力された値は基準値と解釈され、これに(時刻に依存する)振幅値がかけられて実際の値が求められます。ステップ終了時には基準値はその時刻での実際の値で置き換えられ、以降のステップではこの値が使用されます。非一様なフラックスでは FILM AMPLITUDE は効果を持ちません。

FILM TIME DELAY パラメーターでは FILM AMPLITUDE パラメーターを変更できます。このため FILM TIME DELAY では頭に FILM AMPLITUDE 名を追加する必要があります。FILM TIME DELAY は時間シフトで、これによって指定された FILM AMPLITUDE 定義は正の時間方向に移動します。例えば FILM TIME DELAY に10を指定すると時刻 t での振幅が時刻 t-10 で適用されます。FILM TIME DELAY パラメーターは同一のキーワード・カード内で一度だけ使用できます。

要素セットが *FILM に続く行で使用された場合、このセットは以下のグループを複数含んではいけません。
{plane stress, plane strain, axisymmetric elements}、{beams, trusses}、{shells, membranes}、{volumetric elements}


1行目:

一様な明示的膜条件では以下の行

必要な場合はこの行を繰り返します。

非一様な明示的膜条件では以下の行

必要な場合はこの行を繰り返します。

一様な膜条件での強制対流では以下の行

必要な場合はこの行を繰り返します。

非一様な膜条件での強制対流では以下の行

必要な場合はこの行を繰り返します。

例:
*FILM
20,F1,273.,.1

上記では要素20の面1に膜係数0.1、シンク温度273で膜フラックスを設定しています。


サンプルファイル: oneel20fi


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guido dhondt 2016-03-08