マルチスケール材料モデルを前のページで説明した短繊維充填材料に使用するには、まず、問題の材料のために収集した実験データにモデルを適合させることによって、モデルの係数の値を決定する必要があります。理想は、モデルの係数が確実に適合するように、材料によって示されるすべての動作を収集した実験データが網羅することです。しかし、現実的には実行するテストの数と複雑さの両方を制限することが非常に望ましいです。

引張

現在のモデルでは、良好な適合は 3 つの異なる引張破損試験を使用して得ることができます。以下の図は、このような引張試験の集合を示したもので、ほぼ位置合わせされた材料の平均的な繊維方向に対する 3 つの異なる方向に荷重を適用した場合のデータを含んでいます。引張試験には 0°、45°、および 90°の見本が含まれています。いずれの見本も、最終的な破壊が発生するまで荷重されます。

定義が必要なモデル係数には、4 つの弾性係数および 4 つの塑性係数があります。弾性係数には、母材構成の弾性率とせん断弾性率、および繊維構成の弾性率とせん断弾性率が含まれます。4 つの塑性係数は、σ0+、n+、α+*、および *β+ です。

モデル適合のプロセスは、2 つの手順で実行されます。

1. 4 つの弾性係数は、モデルに対して(3 つの引張試験のそれぞれの最初のいくつかのデータ点によって提供される)0°、90°、および 45°の引張試験見本の初期弾性応答を正確に表すように要求することで決定されます。
2. 4 つの塑性係数が適合され、モデルは 3 つの引張試験すべての完全な応答履歴を正確に表すことができるようになります。

圧縮

圧縮では、破損までの、または少なくとも荷重降下を十分超えるまでの、3 つの異なる圧縮テストを使用して、良好な適合度を得ることができます。以下の図は、このような圧縮試験の集合を示したもので、ほぼ位置合わせされた材料の平均的な繊維方向に対する 3 つの異なる方向に圧縮荷重を適用した場合のデータを含んでいます。試験試験には 0°、45°、および 90°の見本が含まれています。

定義が必要なモデル係数には、4 つの弾性係数および 4 つの塑性係数があります。弾性係数には、母材構成の弾性率とせん断弾性率、および繊維構成の弾性率とせん断弾性率が含まれます。4 つの塑性係数は、σ0-、n-、α-*、および *β- です。

モデル適合のプロセスは、2 つの手順で実行されます。

1. 4 つの弾性係数は、モデルに対して(3 つの引張試験のそれぞれの最初のいくつかのデータ点によって提供される) 0°、90°、および 45°の圧縮試験見本の初期弾性応答を正確に表すように要求することで決定されます。
2. 4 つの塑性係数は、モデルが荷重降下点までの 3 つの圧縮テストすべてで応答履歴を正確に表現できるように調整されます。荷重降下点に到達した後、塑性応答が放出され続けます。