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[解析事例] 積層角度を考慮したCFRPプレス事例

事例カテゴリ

構造解析

使用モジュール

Digimat-MF/CAE

積層角度の違いによる成形性の変化を可視化

プリプレグによって成形されたCFRPのプレスシミュレーションの事例です。
2枚のプリプレグシートを積層させ、S字レール形状にプレス成形を行っています。

項目	内容
材料特性	【基材】弾塑性体・エポキシ相当の材料特性を使用・半硬化を表現するために、降伏応力を10分の1に変更【ファイバー】等方弾性体・カーボン相当の材料特性を入力
積層角度（全体座標のx軸に対して）	CASE1： 1層：45 [deg]、2層：-45[deg] CASE2： 1層： 0 [deg]、2層： 90[deg]
その他条件	層間の剥離なし
評価項目	成形性、繊維間の隙間

表1.材料特性

積層角度を変えた二つの解析ケースの結果を比較しています。
図2をご覧ください。レール部分には、縦方向となっている部分と、斜め方向の部分がありますが、45°、-45°方向に積層したcase1では、縦方向のレール部分にシワが生じています。
一方、0°、90°方向に積層したcase2では、斜め方向のレール部分にシワが生じており、積層角度の違いによる成形性の変化を観察することができました。
また、成形によって生じるひずみも各層ごとに評価することができますが、こちらにも積層角度による違いが現れています。（図３、図４）

図1.Plyの隙間