/FAIL/ALTER
/FAIL/ALTER
Ключевое слово в формате блока
Расширенные нелинейные критерии отказа на основе напряжений для стеклянных приложений, таких как лобовое стекло. Напряжение разрыва описывается параметрами, определяющими микротрещины и скорость распространения трещин. С использованием подхода X-FEM, напряжение устанавливается в ноль перпендикулярно направлению трещины.
Формат
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) /FAIL/ALTER /mat_ID/unit_ID Exp_n V0 Vc Ncycles Irate Iside mode Cr_foil Cr_air Cr_core Cr_edge grsh4N grsh3N K_IC K_TH Rlen T_delay Iout Kres1 Kres2 Eta1 Beta1 Tau1 Area_ref Eta2 Beta2 Tau2 Sig0 P_scale P_switch seed
Необязательная строка
fail_ID
Определение
Поле Содержание
Материал mat_ID — Идентификатор материала. (Целое число, максимум 10 цифр)
Единицы unit_ID (необязательно) — Идентификатор единиц. (Целое число, максимум 10 цифр)
Экспонент роста трещины Exp_n — Экспонент роста трещины для субкритического роста трещины. По умолчанию = 16.0 (Реальное число)
Скорость роста трещин V0 — Скорость роста трещин для субкритического роста трещины на K_IC. По умолчанию = 0.0 (Реальное число) [м/с]
Максимальная скорость распространения трещины Vc — Максимальная скорость распространения трещины. По умолчанию = 0.0 (Реальное число) [м/с]
Фильтрация напряжений Ncycles — Период фильтрации напряжений в циклах. Только используется, когда Irate = 0. По умолчанию = 1 (без фильтрации)
Метод фильтрации напряжения Irate — Метод фильтрации скорости напряжения. Po умолчанию = 0 (Экспоненциальное скользящее среднее с использованием Ncycles), 1 (Арифметическое среднее с использованием последних 50 циклов)
Опция зависимости скорости деформации Iside — Опция зависимости скорости деформации.
`
= 0 (по умолчанию) — Зависимость от скорости деформации только на воздушной (ориентированной наружу) стороне.
= 1 — Зависимость скорости деформации на обоих сторонах оболочки.
`
Режим mode — Флаг для переключения моделей распространения отказа между соседними элементами.
`
= 0 (по умолчанию) — Нет распространения информации об отказе.
= 1 xfem — Пропаганда отказов.
= 2 Изотропная пропаганда фронтовой волны.
= 3 Направленное распространение через края элементов.
= 4 Направленное распространение через края и диагонали.
`
Глубина трещины - Cr_foil — Глубина трещины на нижней поверхности. По умолчанию = 0.0 (Реальное число) [м] - Cr_air — Глубина трещины на верхней поверхности. По умолчанию = 1.0 (Реальное число) [м] - Cr_core — Глубина трещины между точками интеграции по поверхности. По умолчанию = 1.0 (Реальное число) [м] - Cr_edge — Глубина трещины на краевых элементах стекла. По умолчанию = 1.0 (Реальное число) [м]
Идентификатор группы - grsh4N (необязательно) — Идентификатор группы для оболочковых элементов с 4 узлами. По умолчанию = 0 (Целое число) - grsh3N (необязательно) — Идентификатор группы для оболочковых элементов с 3 узлами. По умолчанию = 0 (Целое число)
Критическая сила раскола - K_IC — Критическая сила раскола. По умолчанию = 0.0 (Реальное число) [Па·м]
Порог усталости - K_TH — Порог усталости. По умолчанию = 0.0 (Реальное число) [Па·м]
Эталонная длина - Rlen — Эталонная длина. По умолчанию = 1.0 (Реальное число) [м]
Время релаксации - T_delay — Время релаксации до удаления элементов. По умолчанию = 0.0 (Реальное число) [с]
Флаг выхода - Iout — Активировать флаг исчерпывающего отказа в выходном файле Engine.
`
= 0 (по умолчанию) — Без дополнительных данных.
= 1 — Активировать расширенный вывод.
`
Остаточный коэффициент конструкционной жесткости - Среди параметров, влияющих на остаточное деформационное напряжение, существуют два вида с разными направлениями трещин: - Kres1 — Остаточный коэффициент жёсткости при растяжении в первом направлении трещины. По умолчанию = 0.0 (Реальное число) - Kres2 — Остаточный коэффициент жёсткости при растяжении во втором направлении трещины. По умолчанию = 0.0 (Реальное число)
Параметры распределения - Eta1 — Распределение параметра η1 на нижней поверхности. 10 (Реальное) [Па] - Beta1 — Распределение параметра β1 на нижней поверхности. 10 (Реальное) - Tau1 — Распределение параметра τ1 на нижней поверхности. 10 (Реальное) [Па] - Area_ref — Эталонная площадь поверхности элемента. (Реальное) [м^2] - Eta2 — Распределение параметра η2 на верхней поверхности. 10 (Реальное) [Па] - Beta2 — Распределение параметра β2 на верхней поверхности. 10 (Реальное) - Tau2 — Распределение параметра τ2 на верхней поверхности. 10 (Реальное) [Па]
Параметры изделия - Sig0 — Начальное напряжение на поверхности стекла. (Реальное) [Па] - P_scale — Ограничивает интервал определения выбранной функции распределения. (Реальное, между 0.0 и 1.0)
Переключатель распределения - P_switch — Интервал функции распределения.
`
= 0 — Функция распределения определяется между (0, P_scale).
= 1 — Функция распределения определяется между (P_scale, 1).
`
Зерно рандомизации - seed — Зерно для случайной инициализации дефектов стекла.
`
= 0 — PRADIOS автоматически определяет значение seed. Случайная инициализация будет изменяться на каждой итерации.
> 0 — Используется определённое значение seed для случайной инициализации. Случайная инициализация будет идентична между двумя вычислениями.
`
Пример (Стекло)
#RADIOSS STARTER
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/UNIT/1
unit for mat
# MUNIT LUNIT TUNIT
Mg mm s
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/MAT/LAW36/72200103/1
Glass with linear hardening
# RHO_I
2.50E-9
# E NU Eps_p_max Eps_t Eps_m
70000.0 0.23 0 0 0
# N_funct F_smooth C_hard F_cut Eps_f
1 1 0 1650 0
# fct_IDp Fscale fct_IDE EInf CE
0 0 0 0 0
# fct_ID1 fct_ID2 fct_ID3 fct_ID4 fct_ID5
722001021
# Fscale_1 Fscale_2 Fscale_3 Fscale_4 Fscale_5
1000
# Eps_dot_1 Eps_dot_2 Eps_dot_3 Eps_dot_4 Eps_dot_5
0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FAIL/ALTER/72200103/1
# EXP_N V0 VC NCYCLES IRATE ISIDE MODE
16.0 6.0 1520000 6 0 0 1
# CR_FOIL CR_AIR CR_CORE CR_EDGE GRSH4N GRSH3N
0.00040 0.00100 0.00500 0 0 0
# KIC KTH RLEN TDEL Iout
23.717 7.9057 1.0 0 0
# KRES1 KRES2
0 0
# ETA1 BETA1 TAU1 AREA_REF
0 0 0 0
# ETA2 BETA2 TAU2
0 0 0
# SIG0 P_SCALE P_SWITCH seed
0 0 0 0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
/FUNCT/722001021
Function for glass
# X Y
0.0 500.0
1.0 550.0
#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
#enddata
Комментарии
Этот критерий отказа использует максимальное напряжение в качестве критерия отказа. Он вычисляется на основе прочности материала, определяемой начальными трещинами и скоростью распространения трещин. В зависимости от флага mode, могут использоваться различные модели распространения отказа между соседними элементами. Когда Irate = 0, используется фильтр экспоненциального скользящего среднего и отфильтрованное напряжение вычисляется как:
Где:
\(\sigma_f\) — отфильтрованное напряжение
\(\alpha\) — рассчитывается как frac{2}{N_cycles + 1}
Этот модель отказа совместима только с оболочковыми элементами с неполной интеграцией (рекомендуется Ishell=24 и Ishell=2) и несовместима с полностью интегрированными оболочками. Хотя нет ограничений на варианты использования свойств оболочки, модель совмещена только с однослойными моделями оболочек. Элементы, определенные в группах grsh4N и grsh3N, должны находиться по краям стекла и будут получать специфическое ослабление для отказа. Данный модель отказа применяется к оболочковым элементам, которые обрамляют слой из поливинилбутирала (PVB) с использованием совпадающих узлов. Вся сборка моделирует ветровое стекло.
Элементы оболочки, использующие эту модель отказа, должны быть ориентированы так, чтобы их нормали указывали от середины PVB. Элементы оболочки должны иметь примененное смещение для корректного моделирования изгиба. Это может быть выполнено с использованием /PROP/TYPE51 Ipos=4. Предел разрушения зависит от расположения и состояния разрушения окружающих элементов. fail_ID использует в сочетании с /STATE/BRICK/FAIL, а также /INIBRI/FAIL и /PERTURB/FAIL/BIQUAD. Если строка пуста, никакое значение не будет выведено для переменных модели отказа в /INIBRI/FAIL (записано в .sta файл с /STATE/BRICK/FAIL для кирпича и с /STATE/SHELL/FAIL для оболочки).
Расширение Ch. Brokmann определяет дополнительные критерии разрушения только для внешних стеклянных поверхностей. Оно вводит начальное напряжение на стеклянной поверхности из-за механической или химической обработки. Статистическая оценка микродефектов на стеклянной поверхности позволяет определить вероятность разрушения с использованием вейбулловского стохастического распределения с левосторонним усечением:
Точка отсечения τ = 0 приводит к известному двухпараметрическому распределению Вейбулла. Модель Brokmann вычисляет случайно ориентированные начальные дефекты в стекле и распределяет их между всеми конечными элементами с разной длиной и геометрией. Рост трещин может быть выражен следующим дифференциальным уравнением:
Здесь, Y — фактор геометрии дефектов, полученный с использованием распределения Вейбулла. Интеграл уравнения приведет к фактическому размеру трещины, который сильно зависит от скорости напряжения. Фактические параметры интенсивности напряжения могут быть вычислены и использованы в критериях разрушения. Интерес модели Brokmann в том, что в зависимости от параметров распределения и значения напряжения отказа, можно оценить стохастическую вероятность отказа.