結果を表示して解釈する

次の手順で解析の結果を表示します。

Simulation Composite Analysis では、いくつかの状態変数の出力を生成します。この手順では、主要な変数(SDV1)を表示して説明します。SDV1 は、要素内の繊維破損および母材破損を追跡する状態変数です。

  1. ジョブが完了した後、メイン ツールバーから[File] > [Open]をクリックし、ASCA_Tutorial_1_Abaqus_xs.odb を開きます。これにより、出力データベース ファイルが開き、可視化モジュールに切り替わります。変形していないプレートがビューポートに表示されます。
  2. 状態変数 SDV1 を使用して、複合材料の個別の損傷状態を識別します。この変数をプロットするには、メイン ツールバーから[Result] > [Field Output]を選択します。[Field Output]ダイアログ ボックスが表示されます。
  3. 出力変数のリストから[SDV1]を選択します。[OK]をクリックします。
  4. 変形のスケール係数の設定が高すぎるために、要素は非常に変形したように表示されます。[Options] > [Common]を選択し、[Deformation Scale Factor]フィールドに 1 の値を入力することで、変形のスケール係数を調整します。[OK]をクリックします。
  5. 既定のコンター タイプはバンドですが、キルト タイプの方が SDV1 出力の表示には効果的です。バンドからキルトに切り替えるには、メイン ツールバーから[Options] > [Contour]を選択し、[Contour Type][Quilt]を選択します。[OK]をクリックします。次に示すプロットと類似するものになるはずです。通常、若干の違いにより、異なるメッシュのバリエーションが生成されます。
  6. 次の表は、SDV1 に設定可能な値と対応する破損状態の一覧です。コンター間隔数を 3 に減らし、要素の色を一定に保つようにユーザ定義の制限値を指定することが効果的な場合があります。たとえば、12 の間隔と母材破損のみがある場合、Abaqus は自動的に 1~2 の範囲に制限値を調整し、赤色の要素は母材破損に対応します。しかし、繊維破損が発生した場合は、赤色の要素が母材破損ではなく繊維破損に対応するように、範囲は 1~3 に調整されます。コンター間隔数を 3 に設定し、適切なユーザ定義の制限値を指定することで、SDV1 の値範囲は常に 1~3 になります。

    SDV1 の値 破損状態
    1 破損なし  
    2 母材破損  
    3 繊維/母材破損  

    注: 上図に示すコンター プロットの既定の層は Ply-1 です。すべての層の破損を表示するには、エンベロープ プロットを使用できます。エンベロープ プロットは、各要素内のすべての断面の点における最大または最小積分点値を表示します。

  7. メイン ツールバーから[Result] > [Section Points]を選択し、エンベロープ プロットを作成します。[Categories]ボックスから[Envelope]オプションを選択し、[Apply]をクリックします。次に示すプロットと類似するものになるはずです。

  8. 単一の層の破損状態を表示するには、[Section Points]ダイアログ ボックスの[Plies]をクリックします。各層の破損を表示します。積層は対称であるため、同じ方向を持つ層の破損状態は同一となります。たとえば、Ply-2 と Ply-23 の破損状態は同一です。

    破損の進行を表示するのは、構造の破損を可視化するのに有益な方法です。

  9. エンベロープ プロットに再び切り替えます。
  10. メイン ツールバーから[Result] > [Step/Frame]を選択します。ステップの各増分の一覧が表示されます。
    • 別の方法として、ツールバーのステップ コントロール を使用することもできます。
  11. ステップ時間=0.000 で開始し、いつ破損が開始するか、いかに破損が伝播するかを確認するためにビューポートを見ながら、ステップが進行していきます。
    • 最初の母材破損は、ステップ時間=0.25 (下の 1 つ目の図)で発生するはずです。
    • 最初の繊維破損は、ステップ時間=0.65 (下の 2 つ目の図)で発生するはずです。

次に、主な荷重(0°)がかかっている層の 1 つである、ply-2 の破損の進行を確認します。次のプロットは、いくつかの変位における ply-2 の破損を表示しています。予測したとおり、破損はノッチのコーナーで開始し、最終的な破損に至るまで、プレートのエッジに向けて横方向に進行していきます。