材料試験

2018年2月9日

デザインの成り立ち性を検証する為に、強度解析・振動解析・非線形解析・樹脂流動解析などさまざまなCAEツールが有効利用されています。ここでは、CAEで必要となる材料試験についてお話しします。

140605材料の重要性右の絵は、板成型シミュレーション解析の解析品質そ左右する要因のいくつかを表したものです。メッシュ作成・境界条件設定・材料設定など行いますが、この中で意外と材料定数の設定がないがしろになっていることがあります。例えば、新しい材料にも関わらず、既存データベースから類似材料を選択しているといったことなどです。材料定数は、解析精度を高めていくために大切な項目の一つです。

構造解析では、引っ張り試験による材料定数の同定が行われます。引っ張りと圧縮で振る舞いが違う材料もあります。

板成型シミュレーションでは、板材をロール材から切り出します。ロール材は、ロール方向に対する角度違いで材料の異方性を持ちます。ロール材の場合の引っ張り試験では、ロール方向に対する角度をいくつか変えて測定します。140605材料試験

また、割れ・しわの予測のための成型限界曲線(FLD)がありますが、これはサークル試験により同定します。右の絵の中の写真は、圧縮試験とサークル試験の様子です。

樹脂流動解析における樹脂測定については、別途改めてご紹介したいと思います。