*SUBMODEL
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*SUBMODEL

キーワードのタイプ:モデル定義

このキーワードを使うとサブモデル境界を定義することができます。サブモデルとはすでに解析が行なわれている大きなモデルの一部のことです。何らかの理由から密なメッシュ、複雑な材料モデルを使ってモデルの一部をより詳細に解析したい場合にはサブモデルを使うことができます。グローバルモデルから切り出されたサブモデル位置では境界条件はグローバルなモデルでの結果から与えられます。サブモデルの境界は *SUBMODEL カードによって定義されます。さらに純粋な機械計算では(境界の節点だけでなく)サブモデル全体の節点に温度をマップすることが可能です。

適用可能な境界条件は4種類です。まずグローバルモデルから変位(また純粋な熱計算、熱機械計算では温度)をマップする場合があります。また応力や力をサブモデル境界にマップしたいと思うこともあるでしょうし、純粋な機械計算の温度をサブモデル全体の節点にマップしたい 場合もあります。応力や力をマッピングする場合には剛体モードを防ぐためにいくつかの追加固定節点が必要になる場合があります。

(基本的には内挿である)マッピングを行なうために、グローバルモデルに対して4面体での再メッシュ作成が行なわれます。結果メッシュは TetMasterSubmodel.frd というファイルに保存され、CalculiX GraphiX を使って可視化することが可能です。

パラメーターは3つあり、そのうちの2つは必須パラメーターです。必須パラメーターはパラメーター TYPE とパラメーター INPUT です。定義したいのが応力境界条件か、変位/温度/力の境界条件に従って TYPE はそれぞれ値として SURFACE または NODE をとります。パラメーター INPUT はグローバルモデルの結果が保存されたファイルを指定します。このファイルは .frd ファイルである必要があります。

SURFACE タイプのサブモデルは要素面表面によって定義されます。これらは *SURFACE,TYPE=ELEMENT を使用して定義されていなければなりません。NODE タイプのサブモデルは節点セットによって定義されます。同一入力デッキ内で異なるタイプの複数のサブモデルカードを使用することも可能です。ただしグローバル結果ファイルは全ての *SUBMODEL カードで同一である必要があります。また節点(NODE タイプのサブモデルの場合)、要素面(SURFACE タイプのサブモデルの場合)が所属できる *SUBMODEL は1つだけです。

オプションパラメーター GLOBAL ELSET を使うとグローバルモデルで要素セットを定義でき、この要素セットは *SUBMODEL カードの下で定義されたサブモデル境界への変位・応力の内挿で使用されます。デフォルトはグローバルモデル全体です。異なる *SUBMODEL カードのグローバル要素セットは共通の要素を含むことができます。

*SUBMODEL カードは対象モデルがサブモデルであることを宣言し、その境界は節点タイプか面タイプかを定義しているだけであることに注意してください。実際の変位や応力はそれぞれ *BOUNDARY,SUBMODEL、*DSLOAD*CLOAD,SUBMODEL、*TEMPERATURE,SUBMODEL カードが使用されているかどうかに応じて、グローバルモデルから内挿されます。

サブモデル境界への変位、温度のマッピングは通常は非常に高精度に行なわれます。ただし応力の場合にはマッピング結果は十分な精度にはなりません。これはグローバル節点に保持されている応力値(および内挿で使用される基準値)は積分点での値からの外挿値であるためです。このためサブモデルが平衡状態に達しないという状況がしばしば生じます。これを回避するためにはまず変位境界条件を使ってサブモデルでの解析を行ない、そこで得られた境界での力を frd ファイルに保存します。その後、そのファイルをグローバルモデルとして力境界条件を使ったサブモデル解析を行なってください。以上の方法を使うと、サブモデルでの亀裂伝搬解析など力駆動解析を正確に行なうことができます(変位駆動解析で亀裂の成長は起こりません)。


1行目:

TYPE=NODE の場合は以下の行:

必要な場合はこの行を繰り返します。

TYPE=SURFACE の場合は以下の行:

必要な場合はこの行を繰り返します。

例:
*SUBMODEL,TYPE=NODE,INPUT=global.frd
part,
1,
8

上記は現在のモデルがサブモデルであることを宣言しています。節点番号1、8、および境界のディリクレ部、つまりグローバルモデルからの変位が設定される位置の節点がマッピング対象になります。これらの節点が実際に使用されるかは節点に *BOUNDARY,SUBMODEL が定義されているかどうかに応じて変わります。


サンプルファイル: 無し


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guido dhondt 2016-03-08