一方向材料の特性情報

一方向材料の特性を入力します。

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新しい一方向 mdata ファイルを作成するには、フィールドA、B および E を指定する必要があります。フィールド C、D、F、G および H はオプションです。

A - 材料名(必須)

mdata ファイルが格納されるフォルダの名前をここで指定する必要があります。

注: mdata ファイルを作成すると、名前は常に mdata.xml になります。材料名はこの mdata.xml ファイルが含まれるフォルダを指定します。このフォルダは、指定の場所に保存されます。材料特性が必要な場合、Helius PFA はこのフォルダ名を検索します。mdata ファイルを保存できる場所の詳細については、付録 B を参照してください。

B - 単位を選択(必須)

Helius PFA モジュールでは、mdata.xml ファイル内の材料特性を N/m/K 単位で指定する必要があります。N/m/K 以外の単位系を選択すると、Composite Material Manager は選択した単位系での入力を N/m/K 単位系に変換します。単位ドロップダウン メニューの隣のチェック ボックスを使用すると、異なる単位系が選択された場合に現在の値を変換する(既定)か、現在の値を変更せずにそのまま使用するかを選択することができます。材料データは 4 つの単位系のいずれかで Composite Material Manager に入力できます。

C - 繊維タイプ(オプション)

Helius PFA で材料データ ファイルを決定するための反復プロセスを開始するには、構成特性(繊維特性および母材特性)が必要です。これらの構成特性が分かっている場合は、[定数]タブに入力することができます。これらの構成特性が不明の場合、オートデスクは一般的な繊維に使用される既定の構成特性を提供します。それらは、繊維タイプのドロップダウン メニューから[低炭素]、[中炭素]、高炭素、[ガラス]、または[ケブラー]を選択して入力することができます。[材料タイプ特性を適用]をクリックしてこれらの材料特性を適用します。これが繊維構成特性の開始点となります。mdata ファイルが保存されるとこれらの特性は変更され、指定する単層プロパティに関連付けられます。既定の材料特性の原点については、付録 A で説明します。

D - 母材タイプ(オプション)

Helius PFA で材料データ ファイルを決定するための反復プロセスを開始するには、構成特性(繊維特性および母材特性)が必要です。これらの構成特性が分かっている場合は、[定数]タブに入力することができます。これらの構成特性が不明の場合、オートデスクは既定の構成特性を提供します。それらは、母材タイプのドロップダウン メニューから[熱硬化性樹脂]、[熱可塑性樹脂]、または[BMI]の母材を選択して入力することができます。[材料タイプ特性を適用]をクリックしてこれらの材料特性を適用します。繊維タイプの場合と同じように、母材タイプは繊維構成特性の開始点となります。mdata ファイルが保存されるとこれらの特性は変更され、指定する単層プロパティに関連付けられます。

E - 繊維体積分率(必須)

これは単層の繊維体積分率です。この値は小数形式で入力する必要があり、0.3 以上 0.9 未満でなければなりません。

F - 密度(オプション)

ここで入力した密度は、有限要素解析における材料密度を指定するために使用されます。

G - 層の厚さ(オプション)

ここで入力した層の厚さは、参照目的でのみ使用されます。

H - 環境(オプション)

[環境]ドロップダウン メニューと[無応力時の温度]フィールドには、複数の温度と含水率での材料特性を指定することができます。既定では、新しい一方向複合材料の特性は、周囲環境の含水率を示し、温度に依存しないものと想定されています。材料を温度または含水率に依存するようにするには、[環境]ドロップダウンメニューの隣の[追加]または[編集]フィールドをクリックし、温度または環境を指定してください。また、新しい環境を以前の環境に依存させるには、[環境を追加]ウィンドウを開き、既存の環境のドロップダウンリストから環境を選択します。環境は、それが依存する環境にある最適化された繊維と母材エンジニアリング定数を、材料の特性指定プロセスの開始想定として使用します。[一般]および[定数]タブで定義されたすべての材料特性は、現在指定されている環境を参照します。追加の環境の材料特性は、[追加]ボタンをクリックし、新しい環境を定義して追加します。[一般]および[定数]タブは選択された環境に依存します。環境および関連付けられた材料特性を削除するには、[環境]ドロップダウンの環境を選択し、[削除]ボタンをクリックします。

複合材料の無応力時の温度とは、母材と繊維の平均応力の状態が、拘束されない複合材料においてゼロになる温度です。ある有限要素シミュレーションにおいて熱残留応力機能をアクティブ(HIN 入力ファイルの *CURE STRESS キーワード。『Helius PFA ユーザ ガイド』を参照)にすると、複合材料の現在の温度が材料の無応力温度と異なる場合、複合材料およびその各要素は温度差およびさまざまな熱膨張係数に応じた熱ひずみを示します。このメカニズムにより、積層複合構造の硬化後冷却によって生じる熱残留応力を、要素レベルと単層レベルの両方で明示的に計算できるようになります。無応力温度の値を指定しない場合、Composite Material Manager は既定の値である 0 度を使用します。

温度依存の材料特性および熱残留応力に関連する仮定と結果の詳細については、『Helius PFA ユーザ ガイド』および『理論マニュアル』を参照してください。

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