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/PROP/TYPE44 (SPR_CRUS)

/PROP/TYPE44 (SPR_CRUS)

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/PROP/TYPE44 (SPR_CRUS)

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Block Format Keyword

/PROP/TYPE44 - Crushable Frame Spring Property

Description

This is a spring element property, which represents a simple macro model of a crushable frame in compression, tension, torsion and bending. Originally, this element was developed in cooperation with PSA PEUGEOT CITROËN.

Format

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

/PROP/TYPE44/prop_ID/unit_ID or /PROP/SPR_CRUS/prop_ID/unit_ID

prop_title

Mass / L

Inertia / L

Kinter

skew_ID

Icoupling

 

 

K11L

K44L

K55L

K66L

 

 

K5bL

K6cL

 

 

 

 

 

 

fct_X+i

fct_X-i

fct_X-r

 

Fscale_XY

 

 

 

 

fct_XX+i

fct_XX-i

fct_XX+r

fct_XX-r

Fscale_XXY

 

 

 

 

fct_YY1+i

fct_YY1-i

fct_YY1+r

fct_YY1-r

Fscale_YY1Y

 

 

 

 

fct_ZZ1+i

fct_ZZ1--i

fct_ZZ1+r

fct_ZZ1-r

Fscale_ZZ1Y

 

 

 

 

fct_YY2+i

fct_YY2-i

fct_YY2+r

fct_YY2-r

Fscale_YY2Y

 

 

 

 

fct_ZZ2+i

fct_ZZ2-i

fct_ZZ2+r

fct_ZZ2-r

Fscale_ZZ2Y

 

 

 

 

X_lim_g

X_lim

XX_lim

 

 

 

 

YY1_lim

ZZ1_lim

YY2_lim

ZZ2_lim

 

 
hmtoggle_plus1Flag Definition

Field

Contents

SI Unit Example

prop_ID

Property identifier

(Integer, maximum 10 digits)

 

unit_ID

Optional unit identifier

(Integer, maximum 10 digits)

 

prop_title

Property title

(Character, maximum 100 characters)

 

Mass / L

Frame mass per unit length

(Real)

Inertia / L

Frame inertia per unit length

(Real)

Kinter

Contact interface stiffness (Comment 2)

A: frame area

E: Young modulus

L: frame length

(Real)

skew_ID

Skew system identifier

(Integer)

 

Icoupling

Coupling flag (Comment 3)

(Integer)

= 0: Each element is computed independently

= 1: Coupling of force and moment in any direction

 

K11L

Tensile / Compression stiffness, multiplied by L

(Real)

K44L

Torsional stiffness around X axis, multiplied by L

(Real)

K55L

Bending Y stiffness around Y axis, multiplied by L

(Real)

K66 L

Bending Z stiffness around Z axis, multiplied by L

(Real)

K5bL

Shear Bending XY stiffness axis, multiplied by L

(Real)

K6cL

Shear Bending XZ stiffness axis, multiplied by L

(Real)

fct_X+i

Tensile force function versus strain in X direction

(Integer)

 

fct_X-i

Initial compression force function versus strain in X-direction. Used for elements in the initial state. (Comment 4)

(Integer)

 

fct_X-r

Residual compression force function versus strain in X direction. Used for elements in the residual state. (Comment 4)

(Integer)

 

Fscale_XY

Ordinate scale factor for tensile functions.

Default = 1  (Real)

 

fct_XX+i

Initial torsion moment function versus torsion angle in the positive direction. Used for elements in the initial state.

(Integer)

fct_XX-i

Initial torsion moment function versus torsion angle in the negative direction. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_XX+r

Residual torsion moment function versus torsion angle in the positive direction. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

fct_XX-r

Residual torsion moment function versus torsion angle in the negative direction. Used for elements in the residual state

(Integer)

 

Fscale_XXY

Ordinate scale factor for torsion moment functions

Default = 1  (Real)

fct_YY1+i

Initial bending Y moment function versus bending angle in the positive direction for node 1. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_YY1-i

Initial bending Y moment function versus bending angle in the negative direction for node 1. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_YY1+r

Residual bending Y moment function versus bending angle in the positive direction for node 1. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

fct_YY1-r

Residual bending Y moment function versus bending angle in the negative direction for node 1. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

Fscale_YY1Y

Ordinate scale factor for bending Y moment functions for node 1.

Default = 1  (Real)

fct_ZZ1+i

Initial bending Z moment function versus bending angle in the positive direction for node 1. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_ZZ1-i

Initial bending Z moment function versus bending angle in the negative direction for node 1. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_ZZ1+r

Residual bending Z moment function versus bending angle in the positive direction for node 1. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

fct_ZZ1-r

Residual bending Z moment function versus bending angle in the negative direction for node 1. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

Fscale_ZZ1Y

Ordinate scale factor for bending Z moment functions for node 1.

Default = 1  (Real)

fct_YY2+i

Initial bending Y moment function versus bending angle in the positive direction for node 2. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_YY2-i

Initial bending Y moment function versus bending angle in the negative direction for node 2. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_YY2+r

Residual bending Y moment function versus bending angle in the positive direction for node 2. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

fct_YY2-r

Residual bending Y moment function versus bending angle in the negative direction for node 2. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

Fscale_YY2Y

Ordinate scale factor for bending Y moment functions for node 2.

Default = 1  (Real)

fct_ZZ2+i

Initial bending Z moment function versus bending angle in the positive direction for node 2. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_ZZ2-i

Initial bending Z moment function versus bending angle in the negative direction for node 2. Used for elements in the initial state.

(Integer)

 

fct_ZZ2+r

Residual bending Z moment function versus bending angle in the positive direction for node 2. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

fct_ZZ2-r

Residual bending Z moment function versus bending angle in the negative direction for node 2. Used for elements in the residual state.

(Integer)

 

Fscale_ZZ2Y

Ordinate scale factor for bending Z moment functions for node 2.

Default = 1  (Real)

X_lim_g

Global strain limit in X direction to switch the elements and neighboring frame elements from initial into residual state. This indicates the frame element is completely collapsed.

(Real)

 

X_lim

Same as before, but the switch occurs when strains in the X-direction exceed the limit.

(Real)

 

XX_lim

Same as before, but the switch occurs when shear strains in the XX-direction (torsion) exceeds the limit.

(Real)

YY1_lim

Same as before, but the switch occurs when shear strains in the YY-direction on node 1 exceeds the limit. For neighboring element sharing node 1, all DOFs linked to the node will be switched to the residual state.

(Real)

ZZ1_lim

Same as before, but the switch occurs when shear strains in the ZZ-direction on node 1 exceeds the limit. For neighboring element sharing node 1, all DOFs linked to the node will be switched to the residual state.

(Real)

YY2_lim

Same as before, but the switch occurs when shear strains in the YY-direction on node 2 exceeds the limit. For neighboring element sharing node 2, all DOFs linked to the node will be switched to the residual state.

(Real)

ZZ2_lim

Same as before, but the switch occurs when shear strains in the ZZ-direction on node 2 exceeds the limit. For neighboring element sharing node 2, all DOFs linked to the node will be switched to the residual state.

(Real)

hmtoggle_plus1Example

In this example, besides stiffness there are also functions to describe the tension, compression, torsion, bending Y, and bending Z load case.

prop_type44_example

 

#RADIOSS STARTER

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

#-  1. LOCAL_UNIT_SYSTEM:

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/UNIT/2

unit for prop

#              MUNIT               LUNIT               TUNIT

                   g                  mm                  ms

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

#-  2. GEOMETRICAL SETS:

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/PROP/TYPE44/2/2

prop44 example

#             MASS/L           INERTIA/L              Kinter   skew_ID Icoupling

              .01267                  52                   0         0         0

#                K11                 K44                 K55                 K66

           341270000           645300000         17692570000         27269000000

#                K5b                 K6c

           200000000           300000000

#  fct_X+I   fct_X-I   fct_X-R                     FSCALE_XY

      1000      1001      1002                             0

# fct_XX+I  fct_XX-I  fct_XX+R  fct_XX-R          FSCALE_XXY

      1010      1011      1012      1013                   0

#fct_YY1+I fct_YY1-I fct_YY1+R fct_YY1-R          FSCALEYY1Y

      1020      1021      1022      1023                   0

#fct_ZZ1+I fct_ZZ1-I fct_ZZ1+R fct_ZZ1-R          FSCALEZZ1Y

      1030      1031      1032      1033                   0

#fct_YY2+I fct_YY2-I fct_YY2+R fct_YY2-R          FSCALEYY2Y

      1020      1021      1022      1023                   0

#fct_ZZ2+I fct_ZZ2-I fct_ZZ2+R fct_ZZ2-R          FSCALEZZ2Y

      1030      1031      1032      1033                   0

#            X_lim_g               X_lim              XX_lim

               -.709              -.0455                 .34

#            YY1_lim             ZZ1_lim             YY2_lim             ZZ2_lim

                .137               .1396                .138               .1393

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

#-  3. FUNCTIONS:

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1000

fct_X+i (tension, initial state)

#                  X                   Y

                  -1               10000                                                          

                   0               10000                                                          

               .0012               44500                                                          

                   1               44500                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1001

fct_X-i (compression, initial state)

#                  X                   Y

                 -.9              -71200                                                          

               -.865              -45100                                                          

               -.777              -27500                                                          

               -.708              -14300                                                          

              -.0488              -14200                                                          

              -.0454              -14700                                                          

              -.0299              -21300                                                          

              -.0238              -39700                                                          

                -.02              -44500                                                          

                   0              -38100                                                          

                   1              -38100                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1002

fct_X-r (compression, collapsed state)

#                  X                   Y

                 -.9              -71300                                                          

               -.865              -45200                                                          

               -.777              -27600                                                          

               -.708              -14000                                                          

                   1              -14000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1010

fct_XX+i (initial state)

#                  X                   Y

                  -1              464000                                                          

                   0              464000                                                          

                 .12              486000                                                          

                 .16              479000                                                          

                 .19              453000                                                          

                 .34              193000                                                          

                  .8               70000                                                          

                 1.6              181000                                                          

                 3.3               84000                                                          

                   5               84000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1011

fct_XX-i (initial state)

#                  X                   Y

                  -5              -84000                                                          

                -3.3              -84000                                                          

                -1.6             -181000                                                          

                 -.8              -70000                                                          

                -.34             -193000                                                          

                -.19             -453000                                                          

                -.16             -479000                                                          

                -.12             -486000                                                          

                   0             -464000                                                          

                   1             -464000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1012

fct_XX+r (collapsed state)

#                  X                   Y

                  -1              193000                                                          

                 .34              193000                                                          

                  .8               70000                                                          

                 1.6              181000                                                          

                 3.3               84000                                                          

                   5               84000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1013

fct_XX-r (collapsed state)

#                  X                   Y

                  -5              -84000                                                          

                -3.3              -84000                                                          

                -1.6             -181000                                                          

                 -.8              -70000                                                          

                -.34             -193000                                                          

                   1             -193000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1020

fct_YY1+i, fct_YY2+i (initial state)

#                  X                   Y

                  -1              800000                                                          

                   0              800000                                                          

                .051              895000                                                          

                .082              799000                                                          

                .135              534000                                                          

                 .24              370000                                                          

                 .32              315000                                                          

                   1              315000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1021

fct_YY1-i, fct_YY2-i (initial state)

#                  X                   Y

                  -1             -315000                                                          

                -.32             -315000                                                          

                -.24             -370000                                                          

               -.135             -534000                                                          

               -.082             -799000                                                          

               -.051             -895000                                                          

                   0             -800000                                                          

                   1             -800000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1022

fct_YY1+r, fct_YY2+r (collapsed state)

#                  X                   Y

                  -1              150000                                                          

                 -.9              150000                                                          

                 -.6              178000                                                          

                -.45              250000                                                          

                 -.3              462000                                                          

                 -.2              663000                                                          

                -.15              717000                                                          

                 -.1              674000                                                          

                .135              534000                                                          

                 .24              370000                                                          

                 .32              315000                                                          

                   1              315000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1023

fct_YY1-r, fct_YY2-r (collapsed state)

#                  X                   Y

                  -1             -315000                                                          

                -.32             -315000                                                          

                -.24             -370000                                                          

               -.135             -534000                                                          

                  .1             -674000                                                          

                 .15             -717000                                                          

                  .2             -663000                                                          

                  .3             -462000                                                          

                 .45             -250000                                                          

                  .6             -178000                                                          

                  .9             -150000                                                          

                   1             -150000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1030

fct_ZZ1+i, fct_ZZ2+i (initial state)

#                  X                   Y

                  -1              500000                                                          

                   0              500000                                                          

               .0255              700000                                                          

                .051              700000                                                          

               .1395              380000                                                          

               .3375              250000                                                          

                   1              250000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1031

fct_ZZ1-i, fct_ZZ2-i (initial state)

#                  X                   Y

                  -1             -250000                                                          

              -.3375             -250000                                                          

              -.1395             -380000                                                          

               -.051             -700000                                                          

              -.0255             -700000                                                          

                   0             -500000                                                          

                   1             -500000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1032

fct_ZZ1+r, fct_ZZ2+r (collapsed state)

#                  X                   Y

                  -1              110000                                                          

                -.45              110000                                                          

                -.15              442000                                                          

                 -.1              491000                                                          

                -.05              478000                                                          

               .1395              380000                                                          

               .3375              250000                                                          

                   1              250000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

/FUNCT/1033

fct_ZZ1-r, fct_ZZ2-r (collapsed state)

#                  X                   Y

                  -1             -250000                                                          

              -.3375             -250000                                                          

              -.1395             -380000                                                          

                 .05             -478000                                                          

                  .1             -491000                                                          

                 .15             -442000                                                          

                 .45             -110000                                                          

                   1             -110000                                                          

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|

#enddata

#---1----|----2----|----3----|----4----|----5----|----6----|----7----|----8----|----9----|---10----|
hmtoggle_plus1Comments
1.This property is linked to two node spring elements.
2.Kinter is used to calculate interface stiffness when the frame element is referred in a contact.
3.If Icoupling =1, moments generated by forces are accounted in the global moment balance for each frame element (similar to Iequil =1 flag for spring TYPE8).
4.To reproduce buckling behavior of a chain of the crushable frames, it is assumed that each element can be either in initial state or in residual state (collapsed). Initially all crushable frame elements are in the initial state and corresponding “initial” force strain curves are used. When the strain becomes higher than the limit X_lim_g for a particular element, the element is switched into residual state. Afterwards, only “residual" force strain curves are used for this element for all DOFs. At the same time, information is sent to the attached frame elements (left and right, defined with property TYPE44 only) and all directions on the both nodes of these elements switch to the residual state.
5.When the value X_lim and/or XX_lim are reached, all DOFs on the both elements nodes switch to the residual state. Neighboring elements also switch to residual state.
6.When the value YYi_lim and/or ZZi_lim are reached, all DOFs linked to the node of the element, i switch to residual state. Neighboring element, which share the node, also switch to residual state.
7.Note that the function fct_X+i or fct_XX+i are linked to both nodes of the frame element.
8.If skew is defined in the property, the Z-direction is:

9.If no skew frame is assigned in the property set, the Z-direction is:

See Also:

Material Compatibility

/SPRING

/TH/SPRING

Spring definition in Model Preparation in User's Guide

Skew and Frame (/SKEW & /FRAME)