疲労材料特性指定プロセス

疲労解析で使用する材料特性を指定をするには、次の手順を実行します。

現場の特性で静的特性を決定した後(「最適化された現場の構成特性の決定」を参照)、複合材料単層内の識別可能な各疲労破損モードに対して、次の材料疲労特性を指定するプロセスを実行する必要があります。プロセスは各モードで同一であるため、ここでは一度に説明します。材料疲労特性を指定するプロセスは、初期のステップとそれに続いて反復ステップが関係します。次のプロセスは初期ステップを定義します。

1. S-N 校正曲線と対応するパラメータ、R, f、T、および材料の特性を読み取ります。
2. 複合材料の応力テンソル σc を得るするために、応力 S を複合材料の主座標系に合わせて回転します。
3. MCT を使用して複合材料の応力テンソルから母材の応力テンソル σm を抽出します。
4. 母材の応力テンソルを有効な応力テンソルにマッピングします。これはミクロ構造および荷重が軸上または軸外であるかによって異なります。
5. R の値を使用して、σeff,min = σeff,max を計算します。
6. 破損までの最小サイクル数を方程式 61 を使用して計算し、Ub、、Uh、および ψ について予測します。
7. この初期ステップの終わりには、3 つのベクトル、長さ i の σeff,max、σeff,min、Nf を得ることができます。ここで、i は S-N 曲線のデータ点の合計数です。

材料疲労特性を指定するプロセスの反復手順では、Ub、、Uh、ψ を調整し、破損までのサイクル数のログと破損までのサイクルの予測数のログ間の誤差を最小限に抑えます。このタスクを実行するには、荷重履歴に関する仮定が必要です。荷重履歴は下の赤い曲線で示すような、のこぎり歯状であると仮定します。現場の特性の静的特性と同様に、急降下の勾配法を使用して、疲労解析パラメータを最適化します。