611梁要素の節点・要素応力の復元処理を追加 (#477)

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close #477 (closed)

概要

要素タイプ 611（fe_beam2n、2節点6自由度梁）は応力・ひずみ・MISES・NQMがすべて0で出力されていた（641は正常）。#477 (closed) 参照。

原因

  • fstr_NodalStress6D が非シェル要素をすべてスキップしていた（if( .not. hecmw_is_etype_shell(ic_type) ) cycle）ため、611が一切処理されなかった。
  • 6自由度梁の応力復元ルーチンが存在しなかった。UpdateST_Beam は内力ベクトルを組むのみで gausses%stress を設定しない。

（641は不具合ではない。A641 テストで応力が0なのは、断面復元点（材料サブアイテムの radius/angle）が未指定で復元点が断面中心と一致し、純曲げ梁では中心の軸応力が0になるため。）

修正

  • m_static_LIB_beam に NodalStress_Beam、NQM_Beam、ElementalStress_Beam を追加。641と同じ Euler-Bernoulli 断面復元式を6自由度の局所運動学に直接対応付けた。
  • fstr_NodalStress6D で611を分岐（梁ではシェル層平均化を行わないよう ntot_lyr もリセット）。

既存ルーチンは無改変（追加のみ）。静解析・動解析のいずれも fstr_NodalStress6D を使うため、両経路とも修正される。

検証

  • 断面復元点（radius=0.5）を与えると、片持ち梁の固定端で解析解の曲げ応力を再現：σ = M·c/I = 10·0.5/0.0833 = 60.0（MISES 158.7）。641の結果と約7桁一致。NQMも M = P·L = −10.0、Q = P = 1.0 となり妥当。
  • 回帰なし：シェル＋梁ケース（A731/741/761/781、C731/741、E731/741、A611、A641）は公式の compare_res.pl（相対許容 1e-4）で全て PASS。A611/A641 の参照結果（復元点なし→断面中心応力0）はバイト単位で一致。

補足

611と641の BEAM_NQM の成分の並び順の差異は別件 #435 (closed) の主題であり、本MRのスコープ外（611は標準の節点ごと N,Qy,Qz,Mx,My,Mz の並びを採用）。

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Edited by inagaki

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