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 〜 その2:繊維強化プラスチックのマルチスケール解析 〜

前稿では、繊維強化プラスチック(以下、FRP)の微視的(ミクロ) 構造と巨視的(マクロ)構造の力学的相互作用の評価を意図して、マクロ材料特性を把握するための「数値材料試験」、すなわちミクロ構造に対する“均質化解析”に用いるプラスチック(エポキシ樹脂)の 材料試験データの計測手順と、データ処理・分析について説明しました。

本稿では、このプラスチックを母材に用いたFRPのマクロ的な材 料挙動を表現可能な異方性粘弾性構成則を提示し、その材料パラメー ターを数値材料試験により同定する方法を解説します。また、そのFRPの供試体をマクロ構造物とするクリープ試験の“マクロ解析”を行い、実験結果と比較することで提示した構成則を検証するとともに、その変形履歴を反映したミクロ構造の応答を再現する“局所化解析” の一例を紹介します。

東北大学 寺田賢二郎 様、日東紡績株式会社 平山紀夫 様

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