LS-DYNA：新機能紹介

最新バージョン
971r4.2.1

LS-DYNA　Version971 リリースガイド

LSDYNAのVer971として，2003年から2005年の間に多くの新しい機能が追加されました。
最初に、Ver970のリリース後、MPIを使ったMPPに対し、陰解法のすべての機能を使用可能なバージョンとして971をできるだけ早くリリースしたいと考えていました。
残念なことに、MPP版の陰解法に関する必要な労力をかなり過小評価してしまっていたため、結果としてリリースがかなり遅れてしまいました。
その結果、971のリリースはメジャーバージョンアップになりました。
ここにリストとしてあげた新機能の幾つかは、970の最新版にも追加されています。
また、MPP版で改良された新しい陽解法の機能については、１つのケースを除いてSMP版でも同様に改良されています。

■新しい機能、特徴は以下の通りです：

ALE機能を使ってエアバッグをモデル化する際の簡単な方法として*AIRBAG_ALEのキーワードが使用可能になりました。
*CASEのキーワードを使って、一回の実行で、複数の荷重ケースを連続的に実行できるようになりました。
成形加工時の接触に関する機能として、接触計算においてFitted Surfaceを使用する*CONTACT_FORMING_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE_SMOOTHが使用可能になりました。
突合せ溶接の定義として、*CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_BUTT より簡単に使用できる*CONSTRAINED_BUTT_WELDが追加されました。
アダプティブH法においてメッシュの結合が*CONTROL_ADAPTIVEのオプションとして設定できるようになりました。
90度の半径範囲の周りに作成される要素の数を指定できる*CONTROL_ADAPTIVEのパラメータが追加されました。
トリミングカーブに沿って要素を細かくする*CONTROL_ADAPTIVE_CURVEカードが追加されました。
*CONTROL_IMPLICIT_DYNAMICSのキーワードで，陰解法の動的フラグに関して，開始と終了時間を設定できるようになりました。
*CONTROL_SPOTWELD_BEAMで，セグメントの表面の溶接位置を考慮したスポット溶接の合力を調整するオプションが追加されました。
*CONTROL_SPOTWELD_BEAMで，ビーム要素のスポット溶接をソリッド要素の集まりに自動的に置き換えるオプションが追加されました。
*CONSTRAINED_LOCALのキーワードを使って局所座標系で境界を拘束するカードが追加されました。
3次元スプライン補間要素が有効になりました．*CONSTRAINED_SPLINE参照．
*CONTROL_IMPLICIT_INERTIA_RELIEFのオプションを使って，剛体モードをもつ構造物の静的陰解法の解析が可能になりました。
シェル要素の板厚更新の機能が指定されたパート集合のパートに限定して使用できるようになります．*CONTROL_SHELL参照．このシェルの板厚更新は，衝突解析において，計算をより安定させるために，オプションとして，歪テンソルの塑性部分に限定させることができます．
*CONTROL_SOLIDのキーワードのSWLOCLのパラメータを使って、スポット溶接のソリッド要素の応力を局所座標系で出力できるようになりました。
*CONTROL_CONTACTのキーワードのSPOTINのオプションで、接触の処理によって溶接部の破壊が実際より早く起きてしまうことを避けるために、溶接部を局所的に薄くすることができるようになります。
新しいキーワード，*CONTROL_FORMING_PROJECTで、マスター面に貫入しているスレーブ節点を初期に移動できます．
新しいキーワード，*CONTROL_FORMING_TEMPLATEで，入力データを簡単にユーザが設定できるようになります。この機能は、自動ポジショニング、加工履歴の曲線定義、終了時間の定義、そのほか典型的な成形加工において必要な成形パラメータのほとんどについての設定をおこなう機能が含まれています。
*CONTROL_FORMING_USER，*CONTROL_FORMING_POSITION，*CONTROL_FORMING_TRAVELの３つを同時に使用すれば、ユーザは典型的な成形加工を定義することができます。
新しい接触タイプ*CONTACT_GUIDED_CABLEが追加されました。
*DATABASE_CROSS_SECTIONの定義において、円形の切断面が使用可能になります。
流体構造連成用の新しいバイナリ出力ファイルFSIFORが追加されました。
材料とプロパティのデータを最初のD3PLOT

*DATABASE_BINARY_D3PROP

*DATABASE_EXTENT_BINARYに，ピーク圧力、サーフェスエネルギー密度、マススケーリングの質量の増加量、熱用シェルの外表面での熱流束と温度などを出力するための新しいフラグが追加されました。
*PARTキーワードにおいて、SECID、MID、EOSID、HGID、TMIDのパラメータに対して８文字の英数字ラベルを使用することができるようになりました。
２つのNODOUTファイルが出力されるようになります．一つは高周波出力用でもう一つは低周波出力用です．
節点のマススケーリング情報がオプションでD3PLOTファイルに出力されるようになります。
GLSTATとSSSTATファイルに，追加されたMASS_PROPERTIESオプションで，質量と慣性の情報を含めることができます。
*CONTROL_CPUの追加されたオプションで、GLSTATファイルにCPU時間とELAPSED時間を出力することができます。
*CONTROL_OUTPUTキーワードに追加されたIERODEオプションによって、MATSUMファイルにパートIDごとのイローディングのエネルギーを出力することができます。また、集中質量運動エネルギーもMATSUMのファイルにパート番号０として出力されます。
*CONTROL_OUTPUTの追加オプションTET10により，10節点2次テトラ要素について，コーナー点の4だけでなく中間節点の情報もD3PLOTファイルに出力されるようになります．
新しいキーワード，*ELEMENT_SOLID_T4TOT10によって，4節点テトラ要素を10節点テトラ要素に変換することができます．
新しいキーワード，*ELEMENT_MASS_PARTによって，指定されたパートの全ての節点への面積重みによって分布させられる全ての付加的な非構造質量が定義されます．
新しいキーワード，*INITIAL_STRESS_SHELL_SETのSETを用いると，応力を初期化するシェルの集合を与えることが出来ます．
*KEYWORDの新しいオプションで，CPUの数を指定することが出来ます．
*DEFINE_BOX_DRAWBEADの管状のドロービード・オプションがドロービード接触に含まれる要素の定義に有効です．
新しい機能，*DEFINE_CURVE_DRAWBEADで，曲線（X,Yフォーマットやigesフォーマット）を用いて，ドロービードを都合よく定義することができます．
新しい機能，*DEFINE_DRAWBEAD_BEAMで，梁のパート番号を用いてドロービードを都合よく定義し，ドロービード力を指定することが出来ます．
*DEFINE_CURVE_FUNCTIONでは，荷重曲線の代わりに，オプションで関数を使用することが出来ます．
*DEFINE_FRICTIONを用いて，パートのペア間に摩擦を定義することが出来ます．
新しいキーワード，*DEFINE_CURVE_TRIM_3Dは，予め定義した方向を使用するのでなく，ブランクの要素の法線に基づいてトリミングすることが出来ます．
新しいトリミングのアルゴリズムが加えられました．*DEFINE_CURVE_TRIM_NEWでは，シード節点の入力が可能になり，オリジナルのアルゴリズムより遥かに速くなります．
新しいキーワード，*DEFINE_HEX_SPOTWELD_ASSEMBLYでは，ある１つのスポット溶接を含むソリッド要素の集団を定義することが出来ます．
*DEFINE_VECTORで，ローカル座標系の座標を用いて，ベクトルの定義を行うことが出来ます．
*DEFINE_SPOTWELD_FAILURE_RESULTANTSで定義されたテーブルで，パートのペア間の破壊基準の定義が可能です．
新しいキーワード，*DEFINE_CONNECTION_PROPERTIESで，スポット溶接の破壊特性を定義することが出来ます．
新しく追加された*DEFINE_SET_ADAPTIVEで，アダプティブのレベルや要素サイズの指定を，パートや要素集合ごとに行うことが出来ます．
*DEFINE_SPOTWELD_RUPTURE_STRESSで，梁タイプのスポット溶接に対して静的破壊応力を定義することが出来ます．
Resultant型の梁要素において，SECTIONオプションを用いて，*ELEMENT_BEAMにおいて，断面特性を定義することが出来ます．
*ELEMENT_SHELLのOFFSETオプションで，シェルの参照面の物理的なオフセットを定義することが出来ます．
*INCLUD_PATHキーワードを通じて，遠隔のディレクトリー（ホルダー）にあるファイルにアクセスできます．
*INCLUDE_STAMPED_PARTの新しい機能：２つの異なるミラーオプション，ユーザ定義の半径探索．
*INITIAL_STRESS_SECTIONでは，ソリッド要素の断面を横切って，応力を初期化することが出来ます．
*INITIAL_VELOCITY_GENERATIONのオプションIVATNは，スレーブ節点やパートの速度の設定に有効です．
*INTEGRATION_BEAMで，梁の積分ルールの定義において，22個の内蔵された断面タイプが利用可能です．
*INTEGRATION_SHELLのユーザ定義の断面の積分において，シェル要素の積層の断面ごとに材料タイプを変更することが可能になります．
*INTERFACE_SPRINGBACKキーワードによって作成されるインターフェース・スプリングバック・ファイル（DYNAIN)を，オプションでバイナリーファイルとして書くことが出来ます．
*KEYWORDのオプション入力を使用すれば、シミュレーション中に作成される全てのファイル名（D3PLOTファイルやASCII結果ファイルなど）の接頭辞を定義できます．これにより、同じディレクトリー（ホルダー）内で，多くのジョブの実行が可能になります．
*LOAD_BODYで，物体力をローカル座標系で適用することが出来ます．
*LOAD_MOVING_PRESSUREキーワードの圧力荷重の機能は，ある面にノズルから液体を吹き付ける計算のために，面に載荷する圧力の移動を可能にします．
*MAT_ADD_THERMAL_EXPANSIONで，どんな材料モデルにも熱膨張を加えることが出来ます．
*MAT_ELASTIC_WITH_VISCOSITY_CURVEモデルで，８つのデジタルデータの代わりに曲線を使用することが出来ます．
*MAT_SPOTWELDにおいて，新しいスポット溶接破壊のオプションは，梁とソリッド要素に適用できます．
*MAT_ANISOTROPIC_VISCOPLASTICにおいて，塑性ひずみに基づく破壊基準が加えられました．
*MAT_MODIFIED_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITYにおいて，塑性ひずみに基づく破壊基準が加えられました．
*MAT_PLASTICITY_TENSION_COMPRESSIONモデルにおいて，降伏応力のひずみ速度のスケーリングを引っ張りと圧縮で異なったやり方で定義したり，引っ張りと圧縮における圧力のカットオフを別々に設定することが可能です．
*MAT_PLASTICITY_WITH_DAMAGEのRCDCモデルは，材料の破壊を予測することが可能です．
*MAT_MODIFIED_HONEYCOMBにおいて，ハニカム・バリア・モデルの挙動を更に正確に予測するために，2つの降伏曲面が追加されました．
*MAT_1DOF_GENERALIZED_SPRINGにおいて，2つの節点にユニークな座標系をアサインできます．
*MAT_SIMPLIFIED_RUBBER/FOAMにおいて，ポアソン比は荷重曲線によって定義されたフォーム材で利用可能です．
*MAT_SIMPLIFIED_RUBBER/FOAM_WITH_FAILUREにおいて，破壊の効果は荷重曲線によって定義されたゴム材/フォーム材で利用可能です．
*MAT_ADD_EROSIONにおいて，破壊時の最大圧力や破壊時の最小主ひずみを指定することが出来るようになりました．
*MAT_GENERAL_NONLINEAR_6DOF_DISCRETE_BEAMにおいて，離散バネに対して，変位よりむしろひずみが，材料モデルで使用することが出来ます．
*MAT_TRANSVERSELY_ANISOTROPIC_ELASTIC_(ECHANGE)の新しいオプションECHANGEを用いて，２つの方法で加工解析の最中にヤング率を変更することが出来ます．
新しい材料モデル*MAT_HILL_3Rでは，ヒルの1948年の異方性材料モデルを使用して，降伏曲面の計算において，せん断項が含まれます．
新しい材料モデル，*MAT_KINEMATIC_HARDENING_TRANSVERSELY_ANISOTROPICは，MAT-037を吉田の２表面移動硬化モデルと統合したものです．
繊維材料，*MAT_FABRICにおいて，定式2,3,4を改良した定式タイプ12,13,14が追加されました．
各要素で適用可能になった構成モデル

トラス要素に対して：

*MAT_MUSCLE

梁要素に対して：

*MAT_MOMENT-CURVATURE

シェル要素に対して：

*MAT_RESULTANT_ANISOTROPIC
*MAT_RATE_SENSITIVE_COMPOSITE_FABRIC
*MAT_SAMP-1
*MAT_SHAPE_MEMORY

シェルとソリッド要素に対して：

*MAT_BARLAT_YLD2000（異方性アルミ合金用）
*MAT_SIMPLIFIED_RUBBER_WITH_DAMAGE
*MAT_VISCOELASTIC_THERMAL
*MAT_THERMO_ELASTO_VISCOPLASTIC_CREEP

ソリッド要素に対して：

*MAT_ARUP_ADHESIVE
*MAT_BRAIN_LINEAR_VISCOELASTIC
*MAT_CSCM（コンクリートのモデリング用）
*MAT_PLASTICITY_COMPRESSION_TENSION_EOS（氷のモデリング用）
*MAT_COHESIVE_ELASTIC
*MAT_COHESIVE_TH
*MAT_COHESIVE_GENERAL
*MAT_EOS_GASKET
*MAT_SIMPLIFIED_JOHNSON_COOK（ソリッドに対して有効）
*MAT_PLASTICITY_WITH_DAMAGE（ソリッドに対して有効）
*MAT_SPOTWELD_DAIMLERCHRYSLER
ユーザ定義の状態方程式が利用可能になりました．
MOLDFLOWコードとのインターフェースがあります．
*DAMPING_PART_STIFFNESSで定義された減衰は，Belytschko Schwerタイプの梁要素で働きます．
*NODE_TRANSFORMATIONで定義された節点集合が，*DEFINE_TRANSFORMATIONで定義された変換に基づいて変形します．
*PARAMETER_EXPRESSIONを用いて，FORTRANで使用する式のようなパラメータを定義することが出来ます．
あるパートを，*PART_MOVEで指定された移動量だけ，局所座標系で移動させることが出来ます．
積層材を定義する簡単な方法が，*PART_COMPOSITEを用いて可能になります．
剛体の慣性は，*CHANGE_RIGID_BODY_INERTIAを用いて，リスタートで変更することが出来ます．
*SET_PART_ADDにおいて，他のパート集合を組み合わせることによって，パート集合を定義することが出来ます．
*TERMINATION_DELETED_SHELLSを用いて，与えられたパートにおいて，指定された数のシェル要素が削除されたら，計算を終了させることが出来ます．
超弾性材料が用いられるとき，ソリッド要素に対して，アワーグラス制御タイプ７番が有効です．
シェルのタイプ4,11,16,17で，ゴム材料を適用することが出来ます．
新しく加えられたシートベルトのプリテンショナーのタイプ７では，プリテンショナーとリトラクターの力が別々に計算されて加えられます．
12個のテトラを合成した新しい合成テトラ要素がソリッドの要素タイプ17番として利用可能になります．
*SECION_SHELLにおけるシェルの板厚のオフセットは，Hughes-Liuシェル要素だけで無く，ほとんどのシェル要素で働きます．
Hughes-Liuの梁要素は，開断面の反りに対応できるように拡張されました．
反りに対応できるResultantタイプの梁要素がタイプ１２番として利用可能になりました．
板厚の伸びに対応するために，節点当たり８自由度を持つ２つの非線形シェル要素が利用可能になりました．
テトラ・タイプ１３は，節点圧力の自由度を持ち，陰解法で利用可能です．
粘着ソリッド要素が，破壊を扱うために利用可能です．
シートベルトのシェル要素が，全てのシートベルト機能と一緒に使えて利用可能です．
スーパー・エレメントは，自由度を共有することができ，MPIの下で，陰解法で利用することが出来ます．
ユーザ定義の要素インターフェースはソリッドとシェル要素対して使用可能です．
熱伝導シェルは，シェル要素の厚さ方向の熱流動を扱うことが可能です．
EFGにおいて，新しくシェル定式41と42が陽解法で使用できます．
*CONTROL_EFGにおいて，EFGPACKがBCSLIB-EXTソルバーに加えて使用できます．
EFGにおいて，MPP版が陽解法で利用可能です．
EFGにおいて，高速変換法がEFGのソリッド要素で利用可能です．
EFGにおいて，半ラグラジアン・カーネルとオイラー・カーネルオプションがFOAM材に対して加えられました．
EFGにおいて，３次元アダプティブ法が金属材料に対して使用可能です．
EFGにおいて，状態方程式（EOS)と*MAT_ELASTIC_FLUIDが，４節点のバックグランド要素定式に含まれます．
ALE法によるエアバッグ計算が，*ALE_CV_SWITCHを使ってコントロール・ボリューム法に切り替えることが出来ます．
*MAT_ALE_VISCOUSはべき乗則や荷重曲線によって，非ニュートニアン粘性をサポートします．
*DATABASE_FSI_SENSORは，ASCIIファイルDBSORにALE要素の圧力を出力します．
*MAT_GAS_MIXTUREは非線形熱容量をサポートします．
*INITAL_VOLUNE_FRACTION_GEOMETRYは，凸と凹の両方の形状を扱い，ランタイムを十分低減させるために増強されたアルゴリズムを使用します．
新しいキーワード，*DELETE_FSIによって，カップリングの定義を削除することが出来ます．
ALEによるFSI解析において，対流熱伝達は*LOAD_ALE_CONVECTIONによって指定されます．
*ALE_FSI_SWITCH_MMGは，FSI問題を扱うために，ALEマルチ・マテリアル・グループの間で切り替えるために使用します．
移動，回転，拡張，収縮などの複雑なALEのメッシュ運動を扱うために，*ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUPに新しいオプション9が加えられました．
*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLIDにおける新しいオプション
- カップリング・タイプ４のシェルの板厚のオプション
- カップリング剛性に基づく体積弾性率
- シェルのイロージョン処理
- インターフェース力のファイルの許可/不許可
多孔質材料を通って流れる流体のための新しいカップリング法が，*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLIDのシェル用のタイプ11とソリッド用のタイプ12として使用可能になります．
*ALE_MODIFIED_STRAINは，FSIにおいてスティッキーな挙動を解くために，あるALE要素の中で複数のひずみ場を使用できます．（MPPは開発中）
ALE_FSI_PROJECTION
*BOUNDARY_PRESCRIBED_ORIENTATION_RIGIDは，様々な方法を用いて，時間の関数として剛体の一般的な方向を規定する手段として加えられました．この機能はV971のR3以降のリリースで使用可能になります．

LS-DYNA Version971 リリースガイド

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