材料物性値の取得について〜材料に関する取り組み〜

目次

はじめに

材料物性値は、有限要素法において必ず入力する解析条件のひとつです。ANSYS Workbenchはサンプルとして材料物性値をいくつか備えていますが、その種類は十分とは言えません。

一般的にヤング率やポアソン比といった線形構造解析で用いられる材料特性については比較的に入手しやすいと考えられます。ただし、近年では線形構造解析だけではなく降伏点以降の塑性挙動を考慮した材料非線形解析(弾塑性解析)や、繰り返し荷重による疲労寿命を予測する疲労解析など多様な解析のニーズが設計現場で高まっています。

例えば上記の解析では“応力-ひずみ曲線”(弾塑性解析で使用)、“S-N線図”(疲労解析で使用)といったように解析内容に応じた材料物性値が必要となりますが、入手が困難なケースも多いのが現状です。そのため解析ニーズはあるが材料物性値を持っていないため解析ができないといった声も聞くことがあります。

そこで本稿では材料物性値の取得に関して、これまでの弊社の取り組みの一部をご紹介します。具体的には材料特性の取得方法を以下の3つに分けて記載します。

  • 材料データベース
  • 材料物性値を計測
  • 数値材料試験による算出

>>次ページ:材料データベース

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