高度な材料特性

弾性および等方性の材料特性は、多くの有限要素解析で想定されます。材料の剛性(ヤング率)はすべてのひずみの方向で一定かつ等しいものと仮定されます。ただし、より高度な材料特性と動作を考慮する必要がある場合があります。次の一覧では、使用可能な高度な材料タイプについて説明します。

シミュレーション スタディでサポートされている材料のタイプ

• 非線形材料: この材料のタイプには一定でない剛性があります。応力-ひずみ曲線の勾配は、応力が材料の降伏強度を超えると大幅に減少します。さらに、塑性ひずみ領域で加工硬化が発生する可能性があります(つまり、降伏強度は、材料の塑性ひずみが大きくなるとさらに増加する可能性があります)。

  注: 有限要素解析で通常は線形であるとみなされる材料(等方性金属など)は、実際には非線形です。それらの違いは、応力や変形が十分に小さいままである場合に弾性の特性が想定されることです。降伏強度を超えているアプリケーションの動作を定量化するためには、非線形解析を実行し、非線形材料特性を定義する必要があります。

• 温度依存材料: 熱伝導率、熱膨張係数、比熱、剛性、および強度は温度とともに変化します。解析で、これらの特性が大幅に変化する温度範囲を伴う場合、温度依存の材料特性を定義する必要があります。たとえば、構造部材の温度が 1200 °F である場合は、室温のときと比べてずっと小さい荷重で失敗します。

• 超弾性材料: Mooney-Rivlin などの超弾性材料モデルは、ゴム系の材料の動作を正確にシミュレーションするために必要です。Mooney-Rivlin 材料モデルは、3 つの変数(A01、A10、および D1)に基づいて、超弾性材料の動作を定義します。

これらの各材料タイプについて詳述したトピックについては、ページ下部のリンクを参照してください。