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温度、ドレーピングせん断および不整に対する複合材の剛性および強度特性の依存性
公開日：2019年11月
Ansys WorkbenchおよびAnsys Composite PrepPost 17.0でリリースされた新しい複合材ワークフローを使用することで、弾性パラメータ (ヤング率およびポアソン比) と破壊基準 (応力限界およびひずみ限界) の、スカラーフィールドへの依存性を9つまで定義できます。局所的に有効な材料特性は、それらの記述に使用されたフィールドの状態に基づいて、構造解析および後続のポストプロセス時に評価されます。
目次
- 実施例
- エンジニアリングデータによる材料変数データの設定
- Composite PrepPost-Preによるドレーピングフィールドとユーザー定義フィールドの設定
- 影響の解析
- まとめ
複合材のCFD解析および静的構造解析
レーシングカーのノーズとフロントウイングの例を示し、温度、せん断、および複合材の機械的特性に対する独自の依存性を解析に含める方法を段階的に説明します。このレーシングカーのノーズおよびフロントウイングのハーフモデルはいくつかの複合材から構成されています。CFD解析 (35m/sの乱流の少ない前方入射流) の結果は、ノーズおよびウイングに圧力マッピングされています。その後の静的構造解析では、最初のプライ破損までの予備を含む複合構造の荷重の程度を調査します。
エンジニアリングデータによる材料変数データの設定
エンジニアリングデータで複合材の依存性を設定します。ここでは、 通常、企業独自の材料ファイル、メーカー仕様、および文献データをアップロードします。あるいは、定義済みの複合材を編集することもできます。「弾性パラメータ」、「応力限界」、「ひずみ限界」の依存性を定義することができます。無次元のフィールド変数として「不完全硬化」を定義します。次に、どの特性を変数とするかを指定します。たとえば、ここではEpoxy_Carbon_Woven_230GPa_Prepregの直交異方性弾性パラメータ、ならびに温度、せん断角度および不完全硬化に依存するその応力およびひずみ限界を作成しました。
ドレーピングフィールドの設定
Ansys Composite PrepPost-Preでは、配向選択セット全体またはモデリングプライごとに、ドレーピングの効果を計算できます。これは、ソフトウェアがせん断を計算できること、つまり、双方向に湾曲した面上の布、スタックアップ、サブラミネートのドレーピングのために、繊維方向が局所的にどのように変化するかを計算できることを意味します。
ユーザー定義フィールドの設定
最後の手順として、不完全硬化フィールドを定義します。 Composite PrepPostの3次元ルックアップテーブル機能を使用します。3次元テーブルは、モデル全体の複数位置での硬化度を定義します。モデル上で硬化度が定義されている位置が、色分けされたボールで示されます。これらのボールからフィールドが補間されます。
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