variationタグ

[2021/09/29更新]

時間変化するデータの設定を行います.
ここで設定された時間変化データは,各種ソース項で参照されます.
(ソース項の時間変化をここで定義します)

時間変化データは,定義の方法によって下記の第2タグを使って分類されます.
variationタグの第2タグ

第2タグ

説明

equation第2タグ

解析式

table第2タグ

時間テーブル

ac第2タグ

交流

mathfunc第2タグ

数式入力

dynamic第2タグ

運動方程式入力

equation第2タグ

多項式で時間変化を表します.
下記の多項式の係数C0~C5および,TEXP,TCYCLEを設定します.
equation第2タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

時間変化番号

TIME_ID

2

1

C0

2

2

0

C1

2

3

0

C2

2

4

0

C3

2

5

0

C4

2

6

0

C5

2

7

0

C6

3

1

0

TEXP

3

2

0

TCYCLE

\[ \begin{align}\begin{aligned}equation第2タグの多項式\\\begin{split}C_{0}+C_{1}\cdot t + C_{2}\exp\left(\frac{-t}{TEXP}\right) \\ +C_{3}\sin\left(\frac{2\pi\cdot t}{TCYCLE}\right) +C_{4}\cos\left(\frac{2\pi\cdot t}{TCYCLE}\right) \\ +C_{5}\exp\left(\frac{-t}{TEXP}\right)\sin\left(\frac{2\pi\cdot t}{TCYCLE}\right) \\ +C_{6}\exp\left(\frac{-t}{TEXP}\right)\cos\left(\frac{2\pi\cdot t}{TCYCLE}\right)\end{split}\end{aligned}\end{align} \]
C1~C5および,TEXP, TCYCLEの既定値は0なので,(3行目も含めて)省略可能です.

使用例

variation:
  equation:
    1
    1 0

table第2タグ

時間変化するデータを,時刻 vs 値の表で定義します.
table第2タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

時間変化番号

TIME_ID

2

1

繰り返しの周期

CYCLE

t

1

時刻

TIME

t

2

VALUE

時刻点数ぶんだけ,t行を繰り返し追加して下さい.

使用例

variation:
  table:
    1
    3
    1 1
    2 4
    3 9

ac第2タグ

cos波に応じた時間変化です.
ac第2タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

時間変化番号

TIME_ID

2

1

振幅

AMPLITUDE

2

2

周期

TCYCLE

2

3

位相

PHASE

ここでの周期TCYCLEは,calcstepタグのFREQUENCYラベルで設定したものと同じ値にして下さい.

使用例

variation:
  ac:
    1
    1 60 0

mathfunc第2タグ

数式で定義する時間変化です.
mathfunc第2タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

時間変化番号

TIME_ID

f

数式

FUNC

dynamic第2タグ

運動方程式を定義し,その運動方程式に基づく時間変化です.
dynamic第2タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

時間変化番号

TIME_ID

2

1

相対位置の初期値

INITIAL_POSITION

2

2

0

初期速度

INITIAL_VELOCITY

2

3

0

位置計算の許容値

POSITION_ERROR

3

1

変位の下限

LOWER_LIMIT

3

2

変位の上限

UPPER_LIMIT

3

3

0

変位の下限における反射係数

LOWER_REFRECTION

3

4

0

変位の上限における反射係数

UPPER_REFRECTION

4

1

質量
< 0の値の時,location第3タグのデータが必要

MASS

4

2

0

外部力

CONST_FORCE

4

3

0

静止摩擦力

STATIC_FRICTION

4

4

0

外部力の時間変化番号

CONST_FORCE_ID

4

5

0

加速度

MASS_ACCELERATION

さらに,dynamic第2タグは,より複雑な運動方程式を構成するために,
下記に示す第3タグを使ったデータを追加します.
dynamic第2タグの第3タグ

第3タグ

説明

location第3タグ

位置テーブル

spring第3タグ

スプリング

dumper第3タグ

ダンパー

func第3タグ

数式による印加力

force第3タグ

電磁力算出要素

location第3タグ

相対位置と質量を表したテーブルを記載します.
dynamic第2タグ の4行1列目の質量(MASS)を負の値を設定し,データを記載します.
location第3タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

質量変化による速度変化の有無
0: 速度変化無し
1: 速度変化有り

OPTION

t

1

相対位置

POSITION

t

2

質量

MASS

テーブルデータの個数ぶんだけt行を繰り返して記載して下さい

使用例

variation:
  dynamic:
    1
    1 2 3 4 5 6
    7 8 9 10
    -1 12 13 14 15 # 質量(MASS): < 0
    location:
      1 3
      2 4

spring第3タグ

スプリング(バネ)の項を運動方程式に追加します.
スプリングが複数ある場合は,spring第3タグを使ったデータを複数個記載して下さい
spring第3タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

スプリングの種類
0: 線形バネ ( L行のデータを追加 )
1: 位置vsバネ力テーブル ( T行のデータを追加 )

SPRING_TYPE

1

1

定義位置の下限

LOWER_RANGE

1

2

定義位置の上限

UPPER_RANGE

L

1

バネ定数

SPRING_CONST

L

2

0

バネ平衡位置

EQUIL_POSITION

T

1

相対位置

POSITION

T

2

バネ力

FORCE

位置vsバネ力テーブル(SPRING_TYPE=1)の時は,T行をデータの個数ぶんだけ記載して下さい.

使用例

variation:
  dynamic:
    1
    1 2 3 4 5 6
    7 8 9 10
    11 12 13 14 15
    spring:
      0 1 2 # 線形バネ(SPRING_TYPE = 0)
      3     # バネ平衡位置はデフォルト値(0)
    spring:
      1 4 5 # 非線形バネ(SPRING_TYPE = 1)
      6 7
      8 9

dumper第3タグ

ダンパーの項を運動方程式に追加します.
ダンパーが複数ある場合は,dumper第3タグを使ったデータを複数個記載して下さい
dumper第3タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

ダンパーの種類
0: 多項式 ( E行のデータを追加 )
1: 位置vs粘性係数のテーブル ( L行のデータを追加 )
2: 速度vs粘性係数のテーブル ( T行のデータを追加 )

DUMPER_TYPE

1

2

定義位置の下限

LOWER_RANGE

1

3

定義位置の上限

UPPER_RANGE

E

1

動摩擦力

C0

E

2

0

粘性係数

C1

E

3

0

速度二乗力の係数

C2

E

4

0

速度三乗力の係数

C3

L

1

相対位置

POSITION

L

2

粘性係数

C1

T

1

相対位置

VELOCITY

T

2

バネ力

FORCE

位置vs粘性係数のテーブル(DUMPER_TYPE=1)の時は,L行をデータの個数ぶんだけ記載して下さい.
速度vs粘性係数のテーブル(DUMPER_TYPE=2)の時は,T行をデータの個数ぶんだけ記載して下さい.

使用例

variation:
  dynamic:
    1
    1 2 3 4 5 6
    7 8 9 10
    11 12 13 14 15
    dumpper:
      0 1 2 # 多項式ダンパー(DUMPER_TYPE = 0)
      3 4 5 6
    dumper:
      1 7 8 # 位置vs粘性係数ダンパー(DUMPER_TYPE = 1)
      9 10
      11 12
    dumper:
       2 13 14 # 速度vs粘性係数ダンパー(DUMPER_TYPE = 2)
      15 16
      17 18
      19 20

func第3タグ

位置(x)と速度(v)からなる関数を数式とした印加力F(x,v)を運動方程式に追加します.
func第3タグの設定項目

既定値

説明

項目

m

印加力の数式F(x,v)

FUNC

使用例

variation:
  dynamic:
    1
    1 2 3 4 5 6
    7 8 9 10
    11 12 13 14 15
    func:
      [16 <= x <= 17] F(x,v) = -18*x;; # 線形バネの数式例

force第3タグ

運動方程式に使われる電磁力を算出する要素群などの設定を行います.
force第3タグの設定項目

既定値

説明

項目

1

1

運動の種類
0: 変形および外部電流磁場ソース
( 2行目が必要 )
1: スライド運動
( 2行目は必要なし )

FUNC

1

2

実際の系の解析モデルに対する倍数

REGION_FACTOR

2

電磁力を算出する要素群の物性番号群

MAT_IDS

使用例

variation:
  dynamic:
    1
    1 2 3 4 5 6
    7 8 9 10
    11 12 13 14 15
    func:
      [16 <= x <= 17] F(x,v) = -18*x;; # 線形バネの数式例
    force:
      0 19 # メッシュの変形(MOTION_TYPE = 0)
      20 21 # 要素群の物性番号 = 20, 21