付録 C: MCT 状態変数(SVAR)

解に依存するすべての MCT 状態変数の説明を表示します。

一方向複合材料には解に依存する MCT 状態変数が 35 個あり、織物複合材料には 90 個あります(進行性疲労解析では、一方向複合材料には 31 個のMCT 状態変数、織物複合材料には 94 個の MCT 状態変数があることに注意してください)。これらの解に依存する状態変数は、それぞれの有限要素内の各積分点において、Simulation Composite Analysis のユーザがプログラムできる機能によって計算および更新されます。ANSYS は、適切な ANSYS OUTRES コマンドを使用して、各サブステップの解に依存する MCT 状態変数の収束値を保存します(「MCT 状態変数出力を要求する」、および「MCT 状態変数の出力を要求する」を参照してください)。既定では解に依存する MCT 状態変数に対して ANSYS で採用されている命名規則は SVARi で、ここで i=1, 2, 3… は状態変数の番号を指します。11 よりも大きい SVAR を表示するには、/GRAPHICS, FULL コマンドを使用してパワー グラフィックスをオフにする必要があります。

次のリストでは、各 MCT 状態変数について説明します。

SVAR1

SVAR1 は、複合材料の個別の損傷状態を表す整数変数です。SVAR1 によって仮定される整数値の範囲と解釈は、解析で使用する材料の特定の非線形性機能セットによって異なります。次の表は、Simulation Composite Analysis によって使用可能な材料の非線形性機能の各組み合わせに対する SVAR1 の各許容整数値の解釈を示します。

一方向複合材料: 静的解析

一方向複合材料では、状態変数 SVAR2、SVAR3、...、SVAR35 の静的進行性破損解析に対する解釈は、次のとおりです。

SVAR2
SVAR2 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、母材の破壊基準を満たした割合を示すために使用します。たとえば、SVAR2 = 0.0 は母材応力レベルがゼロであることを示し、SVAR2 = 1.0 は母材応力が破損レベルに達していることを示します。数値上、SVAR2 は次のように計算されます。

これは母材破損基準の左辺と認識されます(「理論マニュアル」の「MCT 構成に基づいた破損基準」セクションを参照してください)。

SVAR3
SVAR3 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、繊維の破損基準を満たした割合を示すために使用します。たとえば、SVAR3 = 0.0 は繊維応力レベルがゼロであることを示し、SVAR3 = 1.0 は繊維応力が破損レベルに達していることを示します。数値上、SVAR3 は次のように計算されます。

これは繊維破損基準の左辺と認識されます(「理論マニュアル」の「MCT 構成に基づいた破損基準」セクションを参照してください)。

SVAR4
SVAR4 は、繊維破損の発生時に繊維構成の軸方向ひずみが正または負の値であるかを示します。軸方向ひずみ値が正の場合は、SVAR4 = 1.0 です。軸方向ひずみが負の場合は、SVAR4 = -1.0 です。
SVAR5
SVAR5 は母材破損基準の 4 番目の項で、破損前非線形性機能で使用されます(「理論マニュアル」を参照)。
SVAR6~SVAR11
未使用
一方向複合材料の場合、残りの MCT 状態変数は、母材の平均の応力状態とひずみ状態、および繊維の平均の応力状態とひずみ状態の個別の成分を格納します。

一方複合材料: 進行性疲労解析

一方向複合材料では、状態変数 SVAR2、SVAR3、...、SVAR35 の進行性疲労解析に対する解釈は、次のとおりです。

SVAR2
SVAR2 は指定された荷重増分に付随するサイクル数です。繊維が破損した場合(SVAR1=3.0)を除き、この値は常に更新されます。破損した場合は、繊維破損時の値が破損サイクル数に設定されます。
SVAR3
SVAR3 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、縦方向亀裂フォーム内の損傷を示します。0.0 の値は損傷がないことを示し、1.0 の値は縦方向亀裂を示します。
SVAR4
SVAR4 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、横方向亀裂フォーム内の損傷を示します。0.0 の値は損傷がないことを示し、1.0 の値は横方向亀裂を示します。
SVAR5
SVAR5 は、ヒステリシス加熱計算に使用する縦方向亀裂の材料温度を表します。
SVAR6
SVAR6 は、ヒステリシス加熱計算に使用する横方向亀裂の材料温度を表します。
SVAR7
未使用

一方向複合材料を使用する進行性疲労解析の場合、SVAR8~SVAR31 は、母材の平均の応力状態とひずみ状態、および繊維の平均の応力状態とひずみ状態の個別の成分(静的解析の SVAR12~SVAR35と同等)を格納します。

織物複合材料: 静的解析

織物複合材料では、状態変数 SVAR2、SVAR3、...、SVAR90 の静的進行性破損解析に対する解釈は、次のとおりです。

SVAR2
SVAR2 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、充填けん引内の母材構成に対し、母材の破損基準を満たした割合を示すために使用します。
SVAR3
SVAR3 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、充填けん引内の繊維構成に対し、繊維の破損基準を満たした割合を示すために使用します。
SVAR4
SVAR4 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、反りけん引内の母材構成に対し、母材の破損基準を満たした割合を示すために使用します。
SVAR5
SVAR5 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、反りけん引内の繊維構成に対し、繊維の破損基準を満たした割合を示すために使用します。
SVAR6
未使用
織物複合材料の場合、残りの MCT 状態変数は、さまざまなスーパー構成および構成の平均の応力状態とひずみ状態の個別の成分を格納します(例、充填 = 充填けん引スーパー構成、反り = 反りけん引スーパー構成、母材-ポケット = けん引間母材ポケットの母材構成、充填-母材 = 充填けん引の母材構成、反り-母材 = 反りけん引の母材構成、充填-繊維= 充填けん引の繊維構成、反り-繊維 = 反りけん引の繊維構成)。

織物複合材料: 進行性疲労解析

織物複合材料では、状態変数 SVAR2、SVAR3、...、SVAR90 の進行性疲労解析に対する解釈は、次のとおりです。

SVAR2
SVAR2 は指定された荷重増分に付随するサイクル数です。繊維が破損した場合(SVAR1=3.0)を除き、この値は常に更新されます。破損した場合は、繊維破損時の値が破損サイクル数に設定されます。
SVAR3
SVAR3 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、充填-母材構成内の縦方向亀裂フォーム内の損傷を示します。0.0 の値は損傷がないことを示し、1.0 の値は充填-母材内の縦方向亀裂を示します。
SVAR4
SVAR4 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、充填-母材構成内の横方向亀裂フォーム内の損傷を示します。0.0 の値は損傷がないことを示し、1.0 の値は充填-母材内の横方向亀裂を示します。
SVAR5
SVAR5 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、反り-母材構成内の縦方向亀裂フォーム内の損傷を示します。0.0 の値は損傷がないことを示し、1.0 の値は反り-母材内の縦方向亀裂を示します。
SVAR6
SVAR6 は範囲が 0.0~1.0 の連続する実変数で、反り-母材構成内の横方向亀裂フォーム内の損傷を示します。0.0 の値は損傷がないことを示し、1.0 の値は反り-母材内の横方向亀裂を示します。
SVAR7
SVAR7 は、ヒステリシス加熱計算に使用される充填-母材構成内の縦方向亀裂の材料温度を表します。
SVAR8
SVAR8 は、ヒステリシス加熱計算に使用される充填-母材構成内の横方向亀裂の材料温度を表します。
SVAR9
SVAR9 は、ヒステリシス加熱計算に使用される反り-母材構成内の縦方向亀裂の材料温度を表します。
SVAR10
SVAR10 は、ヒステリシス加熱計算に使用される反り-母材構成内の横方向亀裂の材料温度を表します。

織物複合材料を使用した進行性疲労解析の場合、SVAR11~SVAR94 は、さまざまなスーパー構成および構成の平均の応力状態とひずみ状態の個別の成分を格納するために使用します(静的解析の SVAR7~SVAR90 と同等)。

11 よりも大きい SVAR を表示するには、/GRAPHICS, FULL コマンドを使用してパワー グラフィックスをオフにする必要があります。