線形熱膨張係数結果

線形熱膨張係数結果は、温度変化により発生する可能性がある収縮を予測するために使用されます。

メッシュ タイプ:
次を含む解析順序:

これらの結果を作成するには、[繊維配向解析(繊維充填材料の場合)]オプションを選択し、フィラーまたは繊維データがある材料を選択する必要があります。このオプションは、プロセス設定ウィザードの[充填+保圧設定]ページにあります。

ヒント: これらの結果は既定では表示されません。これらの結果を表示するには、 ([結果]タブ > [プロット]パネル > [新規プロット])をクリックし、[利用可能な結果]リストからそれらを選択します。

繊維充填材料を使用した Midplane または Dual Domain 流動(充填+保圧)解析では、線形熱膨張係数(CLTE)は繊維配向テンソルの 3 つの主方向で計算されます。次の 2 種類の結果が生成されます。

線形熱膨張係数(平均)結果

各要素に対して、その要素の各ラミネートの繊維配向テンソルを平均化し、肉厚方向の平均配向を使用して CLTE が計算されます。3 つの方向すべてに対して平均 CLTE データが計算されますが、データは第 1 および第 2 主方向の結果ファイルのみに書き込まれます。これらの結果は、第 3 主方向からのデータを使用しない、従来の残留歪収縮モデルによって使用されます。
  • 第 1 主方向の線形熱膨張係数(平均)
  • 第 2 主方向の線形熱膨張係数(平均)

線形熱膨張係数結果

各要素に対して、その要素の繊維配向テンソルを使用して、ラミネートごとに CLTE が計算されます。そのため、モデル内のラミネートごとに異なる熱膨張結果が生成されます。これらの結果は、CRIMS 収縮補正モデルおよび未補正残留応力モデルによって使用されます。各ラミネートの膨張係数は、既定のコンター プロットをアニメーション化することで確認できます。この場合、肉厚方向表示位置上に結果がアニメーション化されます。
  • 第 1 主方向の線形熱膨張係数
  • 第 2 主方向の線形熱膨張係数
  • 第 3 主方向の線形熱膨張係数
重要: これらの結果が表示されない場合は、収縮モデルを選択していることを確認します。 ([ホーム]タブ > [成形プロセス設定]パネル > [プロセス設定])をクリックし、[アドバンス オプション])をクリックします。[成形材料]に関連する[編集]をクリックし、[収縮特性]タブを選択します。収縮モデルを選択します。

この結果は熱荷重計算で使用するため、応力解析を開始する際には非常に重要です。

直交異方性仮定

繊維充填コンポジットの熱機械的特性計算は、繊維充填材料の特性は 3 つの直交主方向で異なるという直交異方性仮定に基づいています。この仮定の下に、9 つの独立した機械的定数と 3 つの独立した熱膨張係数があります。Midplane または Dual Domain 解析を行うモデルで必要な機械的定数は、反りのシェル構造解析の単純応力仮定に基づき、4 つのみ(第 1/第 2 主方向の引張弾性率、ポアソン率 v12、せん断弾性率 G12)で、これらの 4 つの定数のみが(平均)結果として生成されます。

[直交異方性セット]オプションが既定で設定され、すべての 9 つの機械的定数(E1、E2、E3、v12、v23、v13、G12、G23、G13)と 3 つの CTE (第 1/第 2/第 3 方向における熱膨張係数)を出力します。
注: [直交異方性セット]オプションにアクセスするには、[充填+保圧]を含む解析順序が選択されている必要があります。
  1. [プロセス設定] ([ホーム]タブ > [成形プロセス設定]パネル > [プロセス設定])をクリックします。
  2. [次へ] を必要に応じてクリックし、ウィザードの[充填+保圧設定]ページを開きます。
  3. [繊維配向解析(繊維充填材料の場合)]オプションを選択し、[ファイバー パラメータ]をクリックします。
  4. [コンポジット プロパティ計算オプション]をクリックし、[繊維充填プロパティ出力]ドロップダウン リストから、[直交異方性セット]を選択します。

この結果の使用法

それぞれの異なる主方向の結果を比較します。材料の膨張は、繊維の配向(第 2 主方向)に対して垂直な方向よりも、繊維の配向(第 1 主方向)の主な方向の方が少なくなります。繊維が第 1 主方向と第 2 主方向にかなり整列している、または部分的に整列している場合、それぞれの主方向で線形熱膨張係数は異なります。繊維の整列がランダムの場合、各主方向における線形熱膨張係数は均一になることが期待されます。

平均結果は、特定の点での CLTE を確認して、異なる点の CLTE と比較するのに役立ちます。プロファイル結果は、肉厚方向の CLTE 値を詳しく確認するために使用できます。

ヒント: ([結果]タブ > [プロット]パネル > [新規プロット])をクリックし、この結果を XY プロットとして作成すると、特定の要素の線形熱膨張係数を確認できます。
親トピック: 繊維配向解析結果