直交異方性シェル(flag=1)の横せん断剛性にせん断補正係数 5/6 が掛かっていない

概要

シェル材料を flag=1(直交異方性)にすると、横せん断剛性 G23、G31 にせん断補正係数 5/6 が掛からない。flag=0(等方)と理論マニュアルは 5/6 を掛けるので、等方と等価な定数を flag=1 で入れても、flag=0 と結果が一致しない。

原因は ElasticLinear.f90 の LinearElastic_Shell の flag=1 分岐で、k_correction = 5/6 を定義しているが、D(4,4) = g23、D(5,5) = g31 に掛けていない。

等方と等価な flag=1(E1=E2、G12=G23=G31=E/(2(1+ν)))と flag=0 の差は次のとおり。差は板が厚いほど大きい。

モデル flag=0 との差
片持ち板(L/h=100)741 の先端たわみ 1.1e-4
片持ち板(L/h=100)731 の先端たわみ 1.2e-3
既存テスト K731ORTHOISO(板厚 10)の固有値 最大 5.3e-3

K731ORTHOISO は flag=0 との一致を確かめるテストだが、参照解を flag=1 の結果から作っているため、この差を検出できていない。

#783 (closed) の再現確認の中で見つけた。#782 (closed) で提案されている修正のうち、k_correction の適用にあたる部分である。