複合材料の MCT 状態変数の詳細を表示します。
この付録は、解に依存する MCT 状態変数の説明を表示します。Abaqus/Standard では、一方向複合材料に対して合計 35 個の MCT 状態変数、織物複合材料に対して合計 91 個の MCT 状態変数があります。Abaqus/Explicit では、一方向複合材料に対して 17 個の状態変数、織物複合材料に対して 13 個の状態変数があります。進行性疲労機能を使用した解析では、一方向複合材料に対して 31 個の MCT 状態変数、織物複合材料に対して 94 個のMCT 状態変数を設定できます。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、Helius PFA のユーザ定義の材料サブルーチンによって計算および更新されます。Advanced Material Exchange で使用される状態変数表示するには、ここをクリックします。
Abaqus は、通常の応力やひずみなどの要素出力と同じ方法で、解に依存する MCT 状態変数の収束値を格納します。MCT 状態変数は、入力ファイル内の *DEPVAR ステートメントを介して明示的に名前変更しない限り、解に依存する MCT 状態変数の Abaqus の既定の命名規則は SDVi で、ここで i=1,2,3… は状態変数の番号を指します。この付録は、すべての MCT 状態変数の詳細な説明を表示します。一方向複合材料および織物複合材料いずれにおいても、最初の状態変数(SDV1)は同様に解釈されますが、残りの状態変数(SDV2、SDV3、...)の解釈は複合材料のタイプ(一方向または織物)と解析オプションによって異なります。次のリストでは、一方向および織物複合材料の各 MCT 状態変数について説明します。
SDV1
SDV1 (MAT_STATE とよく名前を変更される)は、複合材料の個別の損傷状態を表す実変数です。これは 1～3 の間の離散値の有限数と仮定されます。SDV1 によって仮定される離散値の数と離散値の解釈は、複合材料タイプ(一方向または織物)、および材料の応答を説明するために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、使用可能な複合材料タイプと材料の非線形性機能セットの各組み合わせに対する SDV1 の各許容離散値の解釈を示します。
一方向複合材料
- 進行性破損解析(アクティブ)
- 破損前非線形性(非アクティブ)
- エネルギー ベースの劣化(非アクティブ)
| SDV1 の許容離散値 | 個別の複合材料損傷状態 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 損傷なしの母材、損傷なしの繊維 | |
| 2.0 | 破損した母材、損傷なしの繊維 | |
| 3.0 | 破損した母材、破損した繊維 |
一方向複合材料
- 進行性破損解析(アクティブ)
- 破損前非線形性(アクティブ)
- エネルギー ベースの劣化(非アクティブ)
| SDV1 の許容離散値 | 個別の複合材料損傷状態 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 損傷なしの母材、損傷なしの繊維 | |
| 1.25 | 母材破損前劣化レベル 1、損傷なしの繊維 | |
| 1.5 | 母材破損前劣化レベル 2、損傷なしの繊維 | |
| 1.75 | 母材破損前劣化レベル 3、損傷なしの繊維 | |
| 2.0 | 破損した母材、損傷なしの繊維 | |
| 3.0 | 破損した母材、破損した繊維 |
一方向複合材料
- 進行性破損解析(アクティブ)
- 破損前非線形性(非アクティブ)
- エネルギー ベースの劣化(アクティブ)
| SDV1 の許容離散値 | 個別の複合材料損傷状態 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 損傷なしの母材、損傷なしの繊維 | |
| 2.0 | 母材破損後劣化レベル 1、損傷なしの繊維 | |
| 2.038 | 母材破損後劣化レベル 2、損傷なしの繊維 | |
| ... | ||
| 2.923 | 母材破損後劣化レベル 25、損傷なしの繊維 | |
| 2.962 | 破損した母材(亀裂飽和)、損傷なしの繊維 | |
| 3.0 | 繊維破損後劣化レベル 1 | |
| 3.038 | 繊維破損後劣化レベル 2 | |
| ... | ||
| 3.923 | 繊維破損後劣化レベル 25 | |
| 3.962 | 完全な繊維破損 |
一方向複合材料
- 進行性破損解析(アクティブ)
- 破損前非線形性(アクティブ)
- エネルギー ベースの劣化(アクティブ)
| SDV1 の許容離散値 | 個別の複合材料損傷状態 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 損傷なしの母材、損傷なしの繊維 | |
| 1.25 | 母材破損前劣化レベル 1、損傷なしの繊維 | |
| 1.5 | 母材破損前劣化レベル 2、損傷なしの繊維 | |
| 1.75 | 母材破損前劣化レベル 3、損傷なしの繊維 | |
| 2.0 | 母材破損後劣化レベル 1、損傷なしの繊維 | |
| 2.038 | 母材破損後劣化レベル 2、損傷なしの繊維 | |
| ... | ||
| 2.923 | 母材破損後劣化レベル 25、損傷なしの繊維 | |
| 2.962 | 破損した母材(亀裂飽和)、損傷なしの繊維 | |
| 3.0 | 繊維破損後劣化レベル 1 | |
| 3.038 | 繊維破損後劣化レベル 2 | |
| ... | ||
| 3.923 | 繊維破損後劣化レベル 25 | |
| 3.962 | 完全な繊維破損 |
織物複合材料
- 進行性破損解析(アクティブ)
- 破損前非線形性(非アクティブ)
- 破損後非線形性(サポートなし)
- エネルギー ベースの劣化(サポートなし)
| SDV1 の許容離散値 | 個別の複合材料損傷状態 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 損傷なしの母材、損傷なしの繊維 | |
| 1.4 | 充填の母材破損、破損なしの反り | |
| 1.6 | 反りの母材破損、破損なしの充填 | |
| 2.0 | 反りと充填の母材破損 | |
| 2.2 | 充填の繊維および母材破損、破損なしの反り | |
| 2.3 | 反り繊維および母材破損、損傷なしの充填 | |
| 2.7 | 充填の繊維および母材破損、反りの母材破損 | |
| 2.8 | 反り繊維および母材破損、充填の母材破損 | |
| 3.0 | 完全な破損 |
織物複合材料
- 進行性破損解析(アクティブ)
- 破損前非線形性(アクティブ)
- 破損後非線形性(サポートなし)
- エネルギー ベースの劣化(サポートなし)
| SDV1 の許容離散値 | 個別の複合材料損傷状態 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 損傷なしの母材、損傷なしの繊維 | |
| 1.057 | 母材破損前劣化レベル 1、損傷なしの繊維 | |
| 1.114 | 母材破損前劣化レベル 2、損傷なしの繊維 | |
| 1.171 | 母材破損前劣化レベル 3、損傷なしの繊維 | |
| 1.229 | 母材破損前劣化レベル 4、損傷なしの繊維 | |
| 1.286 | 母材破損前劣化レベル 5、損傷なしの繊維 | |
| 1.343 | 母材破損前劣化レベル 6、損傷なしの繊維 | |
| 1.4 | 充填の母材破損、破損なしの反り | |
| 1.6 | 反りの母材破損、破損なしの充填 | |
| 2.0 | 反りと充填の母材破損 | |
| 2.2 | 充填の繊維および母材破損、破損なしの反り | |
| 2.3 | 反り繊維および母材破損、損傷なしの充填 | |
| 2.7 | 充填の繊維および母材破損、反りの母材破損 | |
| 2.8 | 反り繊維および母材破損、充填の母材破損 | |
| 3.0 | 完全な破損 |
一方向複合材料: 静的解析
- SDV2
- SDV2 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、SDV2 = 0.0 は母材応力状態がゼロであることを示し、SDV2 = 1.0 は母材応力状態が破損レベルに達していることを示します。数値上、SDV2 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)。
- SDV3
- SDV3 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、SDV3 = 0.0 は繊維応力状態がゼロであることを示し、SDV3 = 1.0 は繊維応力状態が破損レベルに達していることを示します。数値上、SDV3 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)。
- SDV4
- SDV4 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すために使用します。軸方向ひずみ値が正の場合は、SDV4 = 1.0 です。軸方向ひずみが負の場合は、SDV4 = -1.0 です。
- SDV5
- SDV5は MCT 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)。この状態変数は、Abaqus/Explicit で実行された解析に対して内部で使用されます。
- SDV6
- エネルギー ベースの劣化をアクティブにした場合、SDV6 は繊維破損時の複合材料の有効なひずみ測定として定義されます。
- SDV7
- エネルギー ベースの劣化をアクティブにした場合、SDV7 は繊維破損時の複合材料の有効な応力測定として定義されます。
- SDV8
- SDV8 は、繊維破損イベント後の複合材料劣化の進行状況を示します。エネルギー ベースの劣化がアクティブではない場合、SDV8 は使用されません。
- SDV9
- SDV9 は、母材破損時の複合材料の有効なひずみ測定として定義されます。エネルギー ベースの劣化がアクティブではない場合、SDV9 は使用されません。
- SDV10
- SDV10 は、母材破損時の複合材料の有効な応力測定として定義されます。エネルギー ベースの劣化がアクティブではない場合、SDV10 は使用されません。
- SDV11
- SDV11は、母材破損イベント後の複合材料劣化の進行状況を示します。エネルギー ベースの劣化がアクティブではない場合、SDV11 は使用されません。
一方複合材料: 進行性疲労解析
- SDV2
- SDV2 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(SDV1=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。
- SDV3
- SDV3 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すために使用します。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。
- SDV4
- SDV4 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すために使用します。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。
- SDV5
- SDV5 は、ヒステリシス加熱計算に使用される縦方向亀裂の材料温度を表します。
- SDV6
- SDV6 は、ヒステリシス加熱計算に使用される横方向亀裂の材料温度を表します。
- SDV7
- 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、SDV8～SDV31 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 SDV12～SDV35と同等)を格納します。
織物複合材料: 静的解析
- SDV2
- SDV2 (FI_FILL_MATRIX とも呼ばれる)は範囲が 0.0～1.0 の連続する実変数です。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。
- SDV3
- SDV3 (FI_FILL_FIBER とも呼ばれる)は範囲が 0.0～ 1.0 の連続する実変数です。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。
- SDV4
- SDV4 (FI_WARP_MATRIX とも呼ばれる)は範囲が 0.0～ 1.0 の連続する実変数です。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。
- SDV5
- SDV5 (FI_WARP_FIBER とも呼ばれる)は範囲が 0.0～ 1.0 の連続する実変数です。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。
- SDV6
- 未使用
- SDV7
- SDV7 は織物複合材料には MCT 母材破損基準の 2 番目の項で、破損前非線形性機能で使用されます。破損前非線形性がオフになっている場合、SDV7 は使用されません。
織物複合材料: 進行性疲労解析
- SDV2
- SDV2 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(SDV1=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。
- SDV3
- SDV3 は範囲が 0.0～ 1.0 の連続する実変数です。充填-母材構成の縦方向亀裂フォーム内の損傷を示すために使用します。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。
- SDV4
- SDV4 は範囲が 0.0～ 1.0 の連続する実変数です。充填-母材構成の横方向亀裂フォーム内の損傷を示すために使用します。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。
- SDV5
- SDV5 は範囲が 0.0～ 1.0 の連続する実変数です。反り-母材構成の縦方向亀裂フォーム内の損傷を示すために使用します。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。
- SDV6
- SDV6 は範囲が 0.0～ 1.0 の連続する実変数です。反り-母材構成の横方向亀裂フォーム内の損傷を示すために使用します。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。
- SDV7
- SDV7 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。
- SDV8
- SDV8 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。
- SDV9
- SDV9 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。
- SDV10
- SDV10 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、SDV11 ～ SDV94 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されます(静的解析の SDV8 ～ SDV91 と同等)。