Gursonモデルによる金属の空隙を考慮した解析

本事例では、Gursonモデルを利用した、Ansysによる非線形静的構造解析を実施しています。

Gursonとは、延性材金属の塑性および損傷をあらわす材料モデルです。Gursonを使用することにより、金属中に存在する空隙の成長・生成・結合をモデル化できます。この材料モデルは1975年にGusronにより提案され、後にTvergaardおよびNeedlemanにより修正された理論が用いられています。

本事例では、シミュレーションにより単軸の引張り試験を実施しています。中央部にノッチ（切り欠き）を作成することにより、空隙の成長と生成を発生させています。

解析結果として、通常の応力やひずみの他に、空隙率を出力することが可能です。

解析モデル

Gursonの降伏関数

解析モデルとして、単軸引張り試験用試験片の1/2軸対称モデルを使用

解析結果

変形コンター図
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ボイドの成長／生成による空隙率コンター図
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試験片中央部の応力-ひずみ線図