モデルの反り

室温で荷重のないプラスチック成形品には、成形または射出の後のいずれかで、上昇した温度から構造が冷却されたことによって発生する非ゼロの自己ひずみがあります。不均一な成形品の冷却は、構造に反りを発生させる原因になります。

繊維充填された材料には、冷却プロセスを構成するもう一つの要因があります。構成レベル(繊維/母材)では、その他のひずみが発生しますが、その原因の一部は、部分的な構成の線膨張特性の違いや空間的に変化する繊維配向による構造の異方性特性(剛性の変化など)などです。プラスチック成形品の反りに関する詳細については、Moldflow ヘルプの「反り解析」セクションを参照してください。

Advanced Material Exchange を使用すると、外部から機械的荷重または熱荷重を加える前の、これらの残留ひずみが原因で発生する成形品の反りを予測できます。この場合、熱残留ひずみは複合材料全体のひずみ状態に影響し、材料が破損する機械的荷重レベルに影響します。

構造解析で熱残留ひずみの効果を含めるには:

  1. [充填+保圧+反り]解析順序で Moldflow を実行します。
  2. エクスポートの設定([ホーム] > [エクスポート] > [設定])で、残留ひずみの出力を要求します。

[残留ひずみを出力]チェック ボックスをオンにすると、Advanced Material Exchange は、エクスポート実行中に次のキーワードで HIN ファイルを作成します。

*CURE STRESS

HIN ファイルは、入力ファイル(.cdb、.dat、または .inp)および構造インターフェース ファイル(.sif)とまったく同じ名前に、.hin 拡張子を付けてエクスポートされます。解析での HIN ファイルの使用方法の詳細については、「HIN ファイル」のトピックを参照してください。

反りのモデリングは要素選択およびメッシュ密度に大きく影響されます。可能な限り高次の要素(つまり C3D10M または 187)を使用し、4 節点四面体構造要素の使用は避けてください。ひずみを頻繁にシミュレートする場合は、メッシュ密度および要素タイプに対する感度試験を実施し、結果を実験データに関連付けることを推奨します。

残留ひずみを使用して反りを予測する

[残留ひずみを出力]チェックボックスをオンにする場合、構造解析における情報の使用方法を理解することが重要です。残留ひずみデータを使用して、製造プロセスが原因で発生するパーツの反りを予測する必要があります。破損を広げる機械的荷重ステップ中は、残留ひずみデータを適用しないでください。残留ひずみの使用方法について、一般的なワークフローを見てみましょう。

  1. [エクスポート]設定で[残留ひずみを出力]チェックボックスをオンにします。
  2. パーツの反り形状を予測するために、残留ひずみを適用することができる構造モデルの初期荷重解除ステップを作成します。荷重解除ステップでは、機械的荷重ステップと同じ境界条件を使用する必要があります。単一の増分に対して荷重解除ステップを適用できます。
  3. 機械的荷重ステップを作成します。機械的荷重ステップでは複数の増分を使用して、反ったパーツに荷重を適用する必要があります。荷重解除で発生する応力場が材料モデルに大きな影響を与えないように、複数の増分が必要です。機械的荷重の開始点として、100 回の増分をお勧めします。