解析事例 数値材料試験による異方性非線形材料特性の算出 〜数値材料試験用入力データの計測手順とデータ解析〜

異方性の粘弾性挙動は、高分子系複合材料等の振動減衰、応力緩和現象やクリープ現象でよく観察されます。しかしながら、異方性粘弾性材料の材料構成則が汎用の有限要素法プログラムに標準で具備されていないケースがほとんどであり、仮に利用できる場合であっても異方性の粘弾性パラメーターを同定するための実験・計測は困難であることから、異方性を考慮した解析が製品開発や設計に適用されるケースは稀でした。そこで著者らは、ANSYSの解析機能としては用意されていない異方性粘弾性材料の構成則を定式化し、ユーザーサブルーティンにより組み込むとともに、数値材料試験によりその材料パラメーターを同定し、マクロな異方性粘弾体の解析を実現させました。
本号では、数値材料試験におけるミクロ構造の解析に用いるプラスチック(樹脂) の材料試験データの計測手順とデータ解析について説明します。

日東紡績株式会社平山紀夫様、東北大学寺田賢二郎様

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