新しい材料を作成する

解析で使用する疲労データが含まれた新しい材料を作成します。

Helius PFA では、複合材料の疲労寿命を正確に予測するために特定の材料パラメータが必要です。ここでは、Composite Material Manager を使用して新しい材料を作成し、進行性疲労解析で使用される S-N データを定義する方法を説明します。Composite Material Manager、および疲労解析に必要な S-N データの詳細については、『Composite Material Manager ユーザガイド』の「一方向材料の[疲労解析]タブ」および「織物材料の[疲労解析]タブ」のセクションを参照してください。このチュートリアルでは AS4-PEEK (一方向材料)を使用する必要があります。

作成する材料は AS4_PEEK です。工学定数は以下の表に定義されているとおりであり、繊維体積分率は 0.61 です[1]。

E₁₁ (GPa)	E₂₂ (GPa)	E₃₃ (GPa)	ν₁₂	ν₁₃	ν₂₃	G₁₂ (GPa)	G₁₃ (GPa)	G₂₃ (GPa)
138.3	9.7	9.7	0.301	0.301	0.343	5.87	5.87	3.61

材料の強度は以下の表のとおりです[1]。

⁺S₁₁ (MPa)	^-S₁₁ (MPa)	⁺S₂₂ (MPa)	^-S₂₂ (MPa)	⁺S₃₃ (MPa)	^-S₃₃ (MPa)	S₁₂ (MPa)	S₁₃ (MPa)	S₂₃ (MPa)
1904	1400	74.8	240	74.8	240	66.3	66.3	50

縦方向の S-N 単層テストデータは次の表のとおりです。荷重比は 0.1、周波数は 10 Hz です。

S (Pa)	破損までのサイクル数	周波数(Hz)	荷重比
1.655E+09	6.056E+01	10	0.1
1.197E+09	1.741E+03	10	0.1
1.407E+09	2.520E+03	10	0.1
1.219E+09	8.930E+03	10	0.1
1.134E+09	1.481E+04	10	0.1
9.822E+08	1.995E+04	10	0.1
8.977E+08	3.886E+05	10	0.1
8.977E+08	5.882E+05	10	0.1

横方向の S-N 単層テストデータは、次の表のとおりです。荷重比は 0.1、周波数は 10 Hz です[1]。

S (Pa)	破損までのサイクル数	周波数(Hz)	荷重比	角度(°)
3.247E+08	9.554E+02	10	0.1	10
3.026E+08	1.614E+05	10	0.1	10
2.772E+08	3.348E+05	10	0.1	10
2.539E+08	1.982E+06	10	0.1	10
1.170E+08	1.476E+03	10	0.1	30
1.130E+08	6.203E+04	10	0.1	30
1.000E+08	7.961E+05	10	0.1	30
9.153E+07	2.122E+03	10	0.1	45
8.679E+07	6.485E+04	10	0.1	45
8.230E+07	4.821E+05	10	0.1	45
7.943E+07	4.702E+04	10	0.1	60
7.017E+07	1.143E+05	10	0.1	60
7.017E+07	1.683E+05	10	0.1	60
6.793E+07	4.384E+03	10	0.1	90
6.113E+07	7.232E+04	10	0.1	90
5.311E+07	1.399E+05	10	0.1	90
4.951E+07	1.531E+06	10	0.1	90