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J-Compositesの機能

LS-DYNAによる複合材成形解析ツール

J-Compositesシリーズは、プレス成形解析のモデル作成ツールの「Form Modeler」、圧縮成形解析のモデル作成ツールの「Compression Molding」、樹脂流動解析の繊維結果を構造解析用モデルにマッピングする「Fiber Mapper」で構成されています。各ツールの機能をご紹介します。

プレス成形解析モデル作成ツール:Form Modeler

J-Composites / Form Moldelerは、材料データを作成・管理する「Material DB」、積層定義する「Lay-up Modeler」、繊維結果の引き継ぎを行う「Lay-up Mapper」の3つの機能を提供します。

材料試験結果からプレス成形解析に必要な材料パラメータを自動的に同定し、材料モデルを簡単に構築できます。また、わかりやすいユーザーインターフェースにより、積層モデルを効率よく作成・管理できます。

Form Modelerの主な機能

  • Material DBによる材料データの作成・管理
    Material DBによる材料データの作成・管理
    物性試験結果から、FEMプレス解析に必要な材料物性パラメータへ自動変換し、材料挙動を高精度に予測可能な材料モデルを構築できます。さらに、標準材料データベースが提供され、すぐに解析を始めることも可能です。
  • Lay-up Modelerによる積層定義
    Lay-up Modelerによる積層定義
    専用のユーザーインターフェースにて、簡単な設定で複雑な積層構成(積層シート枚数や各積層繊維方向)のプレス解析モデルを自動作成します。積層材を構成する各Plyのパート指定やツールとの接触条件設定などを自動で作成するため、煩雑な繰り返し作業が不要となります。
  • Lay-up Mapperによる繊維結果の引継
    Lay-up Mapperによる繊維結果の引継
    プレス成形解析の結果を構造解析に利用できます。複合材は繊維方向に依存した材料挙動を示すため、プレス成形時の繊維方向変化は製品の機械特性に大きな影響を与えます。プレス後の繊維方向結果を、構造メッシュへマッピングすることで、成形の影響を考慮した構造解析が可能です。

Form Modelerの機能一覧

Material DB
  • ・試験結果より材料物性の同定
  • ・カスタマイズ材料のユーザ登録・管理
  • ・標準材料データベースの搭載
Lay-up Modeler
  • ・積層材料・方向の指定
  • ・積層枚数・厚みの設定
  • ・解析接触条件の一括設定
  • ・積層間摩擦モデルの定義
  • ・解析モデルの自動作成
  • ・積層定義のテンプレート管理
Lay-up Mapper
  • ・繊維方向結果のマッピング
  • ・マッピング定義のテンプレート管理

圧縮成形解析モデル作成ツール:Compression Molding

J-Composites / Compression Moldingは、ビーム・ソリッドカップリング手法による繊維強化樹脂材の圧縮成形解析 LS-DYNA モデルの作成ツールです。形状モデルを読み込んだ後、金型の成形条件、複合材、解析条件の設定を行って解析モデルを作成します。材料 DB が実装されており、材料データの作成・管理を行うことができます。

Compression Molding の主な機能

  • ビューワーによる形状モデルの表示
    ビューワーによる形状モデルの表示
    専用のビューワーが実装されており、成形材と金型で構成される形状モデル(テンプレートモデル)を表示しながら作業を行うことができます。これにより、成形材や金型の設定を正確に行うことができます。
  • 材料DBによる材料データの作成・管理
    材料DBによる材料データの作成・管理
    複合材は、「繊維」、「マトリックス樹脂」、「繊維−マトリックス樹脂の相互作用」のデータで構成されます。各データを管理するだけでなく、自由に組み合わせることにより新しい複合材データを作成することも可能です。
  • 繊維モデル(ビーム要素)の生成
    繊維モデル(ビーム要素)の生成
    繊維配向(ROS、ROF、UD、CUD)、繊維長、ストランドサイズ、レイヤー数、レイヤーパターンなどのパラメーターを入力することにより、繊維モデル(ビーム要素)が生成されます。生成されるビーム要素数の推定値を確認することができます。

Compression Molding の機能一覧

材料DB
  • ・材料DBによる材料データの作成、管理
  • ・材料データのインポート/エクスポート
形状
  • ・テンプレートモデル(成形材および金型形状データ)の読込
  • ・任意形状マトリックス樹脂対応
成形条件
  • ・金型の移動方向、移動距離の設定
  • ・金型の動きをアニメーション表示
成形材
  • ・繊維配向(ROS、ROF、UD、CUD)の設定
  • ・ストランドサイズ(ROS)、繊維長(ROF、CUD)、カット角度(CUD)の設定
  • ・成形温度の設定
  • ・レイヤー数(ROS、ROF)、レイヤーパターン(UD、CUD)の設定
  • ・繊維モデル(ビーム要素)の生成
  • ・マトリックス樹脂モデル(テトラソリッド要素)の生成
解析条件
  • ・試験方法(圧縮成形、スクイーズフロー)に応じた解析条件のプリセット設定
  • ・金型間距離で成形フェーズ切り替え設定
  • ・コントロールカードおよび接触定義に計算安定性のための最適な解析パラメーターを自動設定
  • ・プロジェクトデータ保存機能
  • ・非カップリングビーム要素削除調整(オプション)
  • ・全要素にマススケーリングを適用(オプション)
その他
  • ・ヘルプ機能
  • ・日本語/英語対応

樹脂流動解析モデルマッピングツール:Fiber Mapper

J-Composites / Fiber Mapperは、主に、不連続繊維強化樹脂材料を対象とした成形解析結果を考慮した構造解析(プロセス連携解析)を行うための成形解析結果とLS-DYNAを繋ぐインターフェース機能を提供します。

成形解析結果を構造解析用メッシュにマッピングする機能ならびに材料モデルのインプット作成機能を有しており、プロセス連携解析モデルを簡単に作成できます。

Fiber Mapperの主な機能

  • 成形解析結果の引継ぎ
    成形解析結果の引継ぎ
    成形解析で得られた繊維配向データを構造解析用メッシュに適切にマッピングします。マッピング範囲の選択やサーチ範囲の変更も可能です。また、並列化処理に対応しているため、大規模モデルにおいてもスムーズにマッピング処理が行われます。
  • 材料モデルのインプット作成
    材料モデルのインプット作成
    成形解析で得られた繊維配向データを材料モデルのインプット用に自動変換し、材料モデルを作成します。本機能により煩雑な繰り返し作業が不要となります。

Fiber Mapperの機能一覧

  • ・繊維配向データの構造解析用メッシュへのマッピング
  • ・マッピング範囲の選択
  • ・マッピングサーチ範囲の変更
  • ・繊維配向データのデータ変換
  • ・マッピング定義のテンプレート管理
  • ・並列化処理
  • ・日本語/英語対応

動作環境

OS
  • Windows 10 (64-bit)
ディスプレイ解像度 1920×1080、 1920×1200を推奨
(最低でも1024×720が必要)
グラフィックカード OpenGL 4.3以上をサポートしたグラフィックカード
(Compression Moldingのみ)
ライセンス形態 ノードロックライセンス、フローティングライセンス
  • ※このサイトに掲載されている一部の車体モデルはNCAC/GWUの提供です。
  • ※記載されている製品およびサービスの名称は、それぞれの所有者の商標または登録商標です。
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