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# 3.2.5.3 荷重ケースの組み合わせ設定

「Load Case Combination Settings」コンポーネントを使用すると、Karamba3Dが荷重ケースの組み合わせを解析する方法を指定できます。

設定が適用される荷重ケースの組み合わせの名前は、「**LCase**」入力プラグを介して供給でき、デフォルトは「LC0」です。「&」で始まる正規表現および「$」で終わる簡略化された正規表現を使用して、一度に複数の荷重ケースの組み合わせを選択できます。

<figure><img src="https://147116332-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2Fz9HWyQapP9tu9mJjh5O9%2Fuploads%2Fgit-blob-71e871e333f2606cfb9034ebf483d0008119910e%2FLoadCaseOptions%20(1).png?alt=media" alt=""><figcaption><p>図3.2.5.3.1: <span class="math">N^{II}</span>力の更新ありおよびなしの小変位計算のオプション。</p></figcaption></figure>

### 計算のタイプ

コンポーネントのドロップダウンメニューは、データストリームのさらに下のコンポーネントによって荷重ケースの組み合わせがどのように処理されるかを選択するためのものです。

何も指定されていない場合、[「Analyze」コンポーネント](/jp/3-konpnentorifarensu/3.5-algorithms/3.5.1-analyze.md) は荷重組み合わせに対して、二次理論力（$$N^{II}$$と呼ばれる）を反復的に更新せずに小変位計算を実行します。

構造計算における一次および二次理論計算の概念に不慣れな場合のために、ここでいくつか説明します:

* 微小変位計算は、要素の伸長および軸力に対する横変位の影響を無視できることを意味します。この仮定は通常、構造の最大変位が断面高さのおおよそ半分未満である場合に成り立ちます。
* 微小変位の仮定の下では、構造内の力の平衡は、変形していない構造または変形した構造に対して定式化された計算ができます。前者のアプローチは一次理論（Th. I）、後者は二次理論（Th. II）と呼ばれます。二次理論は、梁およびシェルの座屈、プレテンションによるロープの剛性化などの効果をカバーします。圧縮軸力（梁を考えてみてください）またはシェルの面内軸力はシステムを軟化させ既存の曲げモーメントを増加させますが、引張力はシステムを剛化させ曲げモーメントを減少させます（[\[10\]](/jp/fu-lu/bibliography.md) も参照）。システム剛性に対する二次理論効果の寄与は幾何剛性と呼ばれます。圧縮力が変位および断面力に及ぼす影響は、その絶対値が座屈荷重の10%未満である限り無視できます。
* Karamba3Dは、断面に応力を引き起こす軸力$$N$$と、二次理論効果を引き起こし構造の剛性に影響する$$N^{II}$$力を区別します。\
  一見すると、この概念は奇妙に思えます。同じ梁内に2種類の軸力がどのように存在し得るのか？確かに、現実には存在し得ません。コンピュータプログラムでは問題ありません: 応力は$$\sigma = N/A$$として計算され、$$N^{II}$$は二次効果の決定にのみ使用されます。利点は、複数の荷重ケースが存在する場合、各要素に対して$$N^{II}$$として最大圧縮力を選択できることです。これにより、構造の剛性の下限が得られます。これらの$$N^{II}$$値を使用して荷重ケースを再評価すると、構造応答が柔らかすぎることになります。ただし、その後、異なる荷重ケースを安全に重ね合わせることができます。

「**モデルビュー**」コンポーネントのサブメニュー「**Tags**」の「**NII**」ボタンを使用して、$$N^{II}$$力を表示できます。

#### 小変位オプション

ドロップダウンメニューで「Small Disp.」オプションを選択すると（図3.2.5.3.1参照）、[「Analyze」コンポーネント](/jp/3-konpnentorifarensu/3.5-algorithms/3.5.1-analyze.md) に対して、$$N^{II}$$を更新せずに荷重ケースの組み合わせの単一計算ステップを実行するよう指示します。

入力プラグ「InitialNII」は、ユーザー定義の$$N^{II}$$値を考慮するかどうかを決定します。デフォルトはtrueです。初期の$$N^{II}$$値を指定して初期の幾何剛性を設定するには、「Modify Element」コンポーネントを使用します（セクション [3.1.8: 要素の修正](/jp/3-konpnentorifarensu/3.1-model/3.1.10-modify-element.md) 参照）。

#### 小変位 Th. II オプション

このオプションを使用すると、「Analyze」コンポーネントが軸力$$N$$に基づいて$$N^{II}$$値を更新する反復手続きを適用します。静的に不定なシステムの場合、これら2つの量は互いに影響し合います。ただし、適度に安定した構造の場合、それらの値は急速に収束します。次の入力値を提供できます:

| **「InitialNII」** | 要素定義からの$$N^{II}$$の初期値が最初の平衡反復で使用される場合はtrueです。MaxIter > 1の場合、初期の$$N^{II}$$値は現在の軸力に置き換えられます。                                                                                                                  |
| ---------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| **「CombiNII」**   | **True**に設定されている場合、すべての荷重ケースにわたる最小軸力が各要素に使用され、すべての荷重ケースに適用される単一の剛性マトリックスが得られます。このアプローチは過度に保守的な結果につながる可能性があります。**False**に設定されている場合、各荷重ケースに対して対応する軸力に基づいて個別の剛性マトリックスが計算され、保守的でない結果が得られますが、より大きな計算コストが必要となります。 |
| **「NoTenNII」**   | 引張力は構造の剛性を増加させます。**NoTenNII**が**True**に設定されている場合、$$N^{II}$$の値はデフォルトで負の値に制限されます。$$N^{II}$$の上限は、*karamba.ini* の **niiLt0Limit** パラメータを介して任意の値に調整できます。                                                         |
| **「NoComNII」**   | 圧縮力は構造の剛性を減少させます。メンブレンの場合、これによりしわが発生し、したがって局所座屈が発生する可能性があります。**NoComNII**が**True**に設定されている場合、$$N^{II}$$はデフォルトで正の値に制限されます。$$N^{II}$$の下限は、*karamba.ini* の **niiGt0Limit** パラメータを介してカスタマイズできます。                |
| **「RTol」**       | $$N^{II}$$の決定は反復プロセスです。「**RTol**」の値は、結果の変位、力、または$$N^{II}$$の増分を対応する絶対値で割った上限です。                                                                                                                              |
| **「MaxIter」**    | ここに、$$N^{II}$$を決定するための最大反復回数を指定します。デフォルトは50です。事前設定された反復回数内に「**RTol**」に到達できない場合、コンポーネントはオレンジ色になります。                                                                                                          |

「**CombiNII**」をtrue（デフォルト）またはfalseに設定すると、達成される結果の特性および計算速度に影響します。「**CombiNII**」を有効にすることの利点と欠点は次のとおりです:

* すべての荷重ケースの最小$$N^{II}$$を使用すると、幾何剛性の下限が得られます。したがって、構造は柔らかすぎる挙動を示します。結果として得られる断面力および変位は過大評価されます。
* 「CombiNII」がfalseに設定されている場合に利用可能なより正確な手続きと比較して、$$N^{II}$$の収束はより速くなります: 剛性マトリックスは荷重ケースの組み合わせ全体に対して反復ステップごとに一度だけ組み立てて解く必要があります。個々の$$N^{II}$$値を使用するより正確な手続きには、各荷重ケースに対して個別の剛性マトリックスが必要です。
* 「CombiNII」が有効な場合、荷重ケースの結果は同じシステム剛性に基づいているため、線形に重ね合わせることができます。