等方性材料特性

プロパティが方向に依存しない場合、材料は等方性とみなされます。等方性材料特性は次のとおりです。要素タイプ、解析タイプ、および荷重によっては、一部の材料特性が必要でない場合があります。

[ヤング率]:

ヤング率は、比例限界(降伏応力)に到達するまでの材料の応力-ひずみ曲線の勾配です。これは、材料のヤング率とも呼ばれます。ヤング率は、 2D と 3D の運動要素を除く、すべての MES/非線形構造要素に適用できます。また、すべての MES/非線形構造解析で必須です。

[線膨張係数]:

線膨張係数は、温度差による材料の伸縮に基づきます。これは、 2D と 3D の運動要素を除く、すべての MES/非線形構造要素に適用できます。これは、熱荷重を含むすべての MES/非線形構造解析モデルで必要となります。

[ポアソン比]:

ポアソン比は、軸方向の荷重がかかっているメンバーの軸ひずみで負の横ひずみを除算することにより求めることができます。ポアソン比の一般的な値の範囲は 0.0 ~ 0.5 です。この値は、トラスおよび 2D と 3D の運動要素を除く、すべての MES/非線形構造要素に適用できます。これは、すべての MES/非線形構造解析タイプで必須です。

[減衰]:

この特性は、トラス、ブリック、および 4 面体要素にのみ適用できます。この減衰は、振動に関する教科書で説明されている材料(ヒステリシス)減衰ではありません。この材料減衰の基本方程式を次に示します。

F = C[k]v

C = 減衰係数(時間)

[k] = 剛性行列(力/長さ)

v = パーツの節点間の相対速度(長さ/時間)

材料減衰はパーツに割り当てられるため、パーツにのみ適用されます。これは、個別の減衰をモデルに指定する場合に役立ちます。

この材料減衰は、十分なテストを実施し、モデルの結果とテスト データの適合を試みている場合にのみ使用する必要があります。

ヒント:
  • トラス要素には、従来のダッシュポット減衰もあります。これは、[要素定義]で指定します。
  • 減衰の別のオプションとして Rayleigh減衰があります。これは、[解析パラメータ]ダイアログ ボックスの[高度]ボタンをクリックし、[減衰]タブで指定します。Rayleigh減衰は、モデル全体に適用されます。

[耐力]:

ビーム要素がある線形材料モデルまたは等方性材料モデルを使用する場合、コード チェック用の許容応力のパラメータとして降伏強度を使用します。これを使用しない場合、降伏応力が結果に適用されません。また、塑性効果は含められません。塑性効果を解析に含めるには、フォンミーゼス材料モデルを使用します。

[せん断弾性係数]:

せん断弾性係数は、比例限界に達するまでの材料のせん断応力せん断ひずみの曲線の勾配です。これは、剛性率とも呼ばれます。これは、トラス、ビーム、および 2D と 3D の運動要素を除く、すべての MES/非線形構造要素に適用できます。等方性材料モデルの場合、[要素の材料指定]ダイアログ ボックス内でせん断弾性係数を指定することはできません。代わりに、方程式 を使用してこの値を計算します。ここで、E はヤング率、ν はポアソン比です。