製品情報

吉田-上森モデル同定プログラム MatPara

繰り返し負荷が加わる構造物の応力解析や板材成形におけるスプリングバック解析などでは、金属材料に繰り返し応力-ひずみ挙動（バウシンガー効果、繰り返し硬化など）を表現する弾塑性材料モデル（構成式）が必要になります。
材料の繰り返し応力-ひずみ挙動は実験により求めることができますが、繰り返し弾塑性モデルには多くの材料パラメータが含まれているため、その材料の挙動を的確に表すためのパラメータの値を実験データから決めるのは簡単ではありません。
吉田-上森モデル同定プログラムMatParaは、実験データから自動的に材料パラメータを決定するためのソフトです。このソフトを用いることにより、誰でも簡単にパラメータ同定ができます。
また、パラメータ同定とは別に、次のように操作いただくと、そのモデルで計算された応力-ひずみ図+データが得られますので、材料モデルを理解、評価するためのツールとしても使えます。

材料モデルを選択
材料パラメータを入力
繰り返し弾塑性変形の条件（各サイクルごとのひずみ値）を入力

特長

実験で得られた応力-ひずみ(σ-ε)データを読み込むことで、材料パラメータを自動的に同定します。
（自動同定後、手動で微調整も可能です）
Yoshida-Uemori, Swift, Armstrong-Frederickなどの材料モデルが使えます。
実験データなしでも材料モデルとパラメータを選択することにより、各モデルによる応力-ひずみ(σ-ε)曲線の計算ができます。
同定したパラメータ、およびそれを用いて計算した応力-ひずみ(σ-ε)データファイルが作成されます。

パラメータ自動同定のプロセス

実験データを読み込み、MatParaの材料データベースから、最適化理論によるσ-ε逆解析を実施し、材料パラメータ同定を行ないます。
実験データについては、引張データのみでも実行可能です。材料データベースについては、ユーザーが独自のデータベースを構築することもできます。材料パラメータ同定は、結果は数値、図のファイルで出力いたします。

引張データのみを使った場合には、バウシンガー効果を考えないSwiftモデルでは、通常のσ-ε引張曲線に対するパラメータが決まります。
バウシンガー効果を記述するYoshida-Uemori、AFモデルなどでは応力反転側の曲線はMatParaに内在している材料データベースから読み込まれる値を用いてパラメータ同定を行ないます。この場合の結果は、応力反転側の実験データがないので完全に正確とは言えませんが、多くの実験から得られた材料データベースを用いているので、ほぼ妥当なバウシンガー効果が再現できるパラメータの同定が可能です。

仕様

使用する実験データ	csv形式の応力-ひずみデータ（単軸引張りおよび繰り返し塑性、単軸引張りのみでも同定可能）
使用できる材料モデル	Yoshida-Uemori、Swift、Armstrong-Frederic（AF移動硬化）、AF移動硬化+等方硬化
出力形式	同定した材料パラメータとそれを用いた応力-ひずみ数値データ（csv形式）、応力-ひずみ曲線の図（.bmp、.jpg）
対象材料	270〜980MPa級高張力鋼板、1180MPa級高張力鋼板、1470MPa級高張力鋼板、ステンレス、アルミニウム
動作環境	Windows10/11（32bit/64bit 両対応）