界面特性を考慮したCFRTPの破壊挙動の解析
界面特性を考慮したCFRTPの破壊挙動の解析
解析のポイント
- 界面の材料特性
- 破壊挙動の解析
目的と手法
界面特性を考慮したCFRTP(UD材)の破壊挙動の解析をAnsys LS-DYNAを用いて実施しました。
界面の材料特性は、J-OCTAを用いた粗視化分子動力学法解析から界面改質の有無による界面特性の違いを確認し、それを基にAnsys LS-DYNAの材料モデルに与えました。
解析モデルはDigimat-FEを用いて作成しました。計算負荷軽減のため、モデルは2次元(断面モデル)としました。

LS-DYNA解析条件
解析結果
界面特性の違い、および分散構造の違いにより破壊挙動が異なることを繊維直交方向の引張解析で確認できました。
改質なし・凝集構造でははがれた界面を起点として一気に破壊が進みました。一方、改質あり・分散構造が最も破壊の進行が抑えられることが確認でき、シミュレーションによりミクロ構造が破壊挙動に影響を及ぼすことを確認できました。

Ansys LS-DYNAによる解析結果
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