Ansysで樹脂材料の解析をしてみよう

樹脂材料の解析は難しいの?

樹脂材料は、軽量・断熱性・絶縁性・成形加工性などさまざまな利点があり、自動車部品や電子機器、スポーツ用品といった幅広い製品に利用されています。しかし、樹脂材料は多くの特徴を持つため、解析の内容(材料の種類や境界条件)に応じて支配的な要因を抽出し、対応できる材料モデルを選定する必要があります。

この記事を詳しく解説した資料があります

樹脂材料の特徴

樹脂材料には次のような特徴があります。

  • 温度依存性
  • 大変形の塑性挙動
  • ひずみ速度依存性
  • 周波数依存性
  • ひずみ硬化
  • 繊維配向による異方性

温度依存性

樹脂材料は温度により特性が変化します。例えば図1~3のように-40~125℃の温度サイクル荷重を負荷する熱応力解析などの場合、温度による材料特性の変化が予測されるので、温度依存性を考慮して温度ごとの材料特性(ヤング率や応力-ひずみ曲線)を入力します。

  • 図1:温度サイクル荷重

  • 図2:ヤング率

  • 図3:応力-ひずみ

ひずみ速度依存性

落下衝突の問題では、大きく変形する箇所はひずみ速度が速く、ほとんど変形しない箇所はひずみ速度が遅いことが予測されます。そのため、ひずみ速度に依存した「応力-ひずみ曲線」を入力することで実際の材料挙動に近づく可能性があります。

  • 図4:落下衝突による変形(モデル)

  • 図5:落下衝突による変形(応力とひずみ)

さらに詳しく知りたい方へ無料資料請求

本トピックスでご紹介しきれなかった内容を資料にまとめています。もちろん無料!ぜひお役立てください。

樹脂材料のシミュレーション入門

主な内容

  • 材料モデルの検討
  • 粘弾性モデルの物質値の取得と同定
  • CYBERNET Total Materiaの紹介