LS-DYNA材料パラメータの同定サービス

近年、材料の変形挙動だけでなく、破断を含めた高精度な予測がCAEに求められています。金属材料の破断ひずみは応力状態（応力三軸度やロードパラメータ）に強く依存することが知られており、LS-DYNAにも応力状態に依存した破壊クライテリアを設定できるGISSMOモデルのような高度な破壊モデルが実装されています。一方で、材料モデルの高度化に伴い、いかに高精度かつ効率的に材料パラメータを求めるかが課題となっています。

JSOLは、金属材料を対象に材料試験から材料カードのパラメータ同定までを行うエンジニアリングサービスを開始しました。

LS-DYNAで最もよく使用される等方弾塑性モデル；MAT_024、および、応力三軸度依存の破断モデル；GISSMOに対し、応力三軸度に依存した破壊クライテリアを決定するための試験からGISSMOパラメータの同定までをJSOLにて一括でお受けすることで、効率的に高品質な材料モデルの取得が可能となります。

材料同定サービス

材料試験から材料モデルのパラメータ同定までを一括で行うサービスです。JSOLでは、シェル・ソリッド要素を対象とし、表1に示すMAT_024およびGISSMOの材料同定サービスのご依頼を承っています。また、破断クライテリアはメッシュサイズに依存するため、メッシュサイズごとの破壊クライテリアを同定するMesh Regularizationもご要望に応じて対応可能です。

材料試験について

材料パラメータを効率的に同定するための材料試験をJSOLがコーディネートし、外部の試験機関と協力して物性を測定致します。

図1. 材料試験の例（提供：島津テクノリサーチ様）

材料パラメータの同定について

JSOLのノウハウを用いたリバースエンジニアリングにより、引張試験片の変形が不均一になるネッキング以降の応力ひずみ特性と三軸度依存の破断曲面のフィッティングを含めたGISSMOパラメータを同定します。図2は、ソリッド要素モデルによるリバースエンジニアリングにより、Modified Mohr-Coulomb（Bai, Wierzbicki, 2009）と機械学習を組み合わせて破断曲面を同定した事例を示します。

図２. Modified Mohr-Coulombと機械学習による破断曲面フィッティングの例

JSOLにて材料試験からパラメータ同定を一括でお受けすることで、効率的に高品質な材料モデルの取得が可能となります。今後はアルミニウム材を対象に、異方性を考慮した材料タイプや破断モデルに対する同定サービスも追加する予定です。

本材料同定サービスについては、こちらからお問い合わせください。