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Solution 衝突解析に適した材料パラメーター同定ソリューション

高精度かつ効率的に材料モデルのパラメーターを同定

新材料の利用拡大に伴うCAE上の材料モデルの複雑化

新材料の利用拡大に伴うCAE上の材料モデルの複雑化

自動車を始めとする様々な産業において、樹脂、複合材、発泡材および高張力鋼などの新しい材料の適用が拡大しています。
その複雑な材料の変形/破断挙動をCAEモデルで再現し、シミュレーションにより高精度に予測することの重要性が高まっています。

CAEの高精度な予測により、高度かつ複雑な材料モデルの開発が進みました。一方で、高度化した材料モデルは一般に数多くの材料パラメーターを必要とします

パラメータ−には材料試験から直接決定できないものや解析モデルに依存するものも多く、高度な材料モデルになればなるほど、一般的にパラメーター同定のノウハウが必要となり、時間や労力がかかります。CAE上の複雑な材料モデルは、いかに高精度かつ効率的にパラメーターを求められるかが課題となっています。

衝突解析に適した材料パラメーター同定を高精度かつ効率的に実施

複雑化する材料モデルのパラメータ同定に対する課題を解決するため、JSOLでは材料試験機とCAEの材料パラメーター同定の一連のフローを効率化する材料パラメーター同定ソリューションを提案しています。

JSOLの材料パラメーター同定ソリューションは、効率的に材料試験を実施するとともにリバースエンジニアリングで高精度に材料パラメータ同定します。さらに、材料パラメータの同定過程についても一元管理いただけます。

衝突解析に適した材料パラメーター同定ソリューションの全体の流れ
効率的な材料試験

材料の変形特性や破断特性を精度よく取得するには、通常、速度条件や荷重条件を変えて試験を行う必要があり、試験条件が多岐にわたり複雑です。

JSOLでご提案する材料試験は、あらかじめ必要な試験条件のデータセットを用意しておくことで、試験片をセットして開始ボタンを押すだけで簡単かつ効率的に材料試験を実施できます。
また、準静的から動的な速度までの幅広い速度条件や、曲げ試験、引張試験、圧縮試験、パンクチャー試験などの様々な試験の荷重条件に対応しており、ISO規格に準じた材料試験も実施できます。

材料試験可能な規格一覧
リバースエンジニアリングで高精度に材料パラメーターを同定

衝突解析のような非線形性が強い解析では、FEモデルのメッシュの要素タイプ、メッシュサイズなどに依存して応力/ひずみ分布が変化します。そのため、材料パラメーターを同定する際に実製品の解析で用いられている要素タイプやメッシュサイズに合わせることが望ましいです。

JSOLの材料パラメーター同定ソリューションでは、解析対象としたい実製品と同じ要素タイプ・メッシュサイズで材料試験を模擬するFEモデルを生成できるため、リバースエンジニアリングによる高精度な材料パラメーター同定が可能です。この特長により、パラメータ同定後に行う実製品の衝突解析でも、高い予測精度を維持できます。

材料試験を模擬するFEモデル生成
どのように材料パラメーターが同定されたかを一元管理

実製品の解析において予測精度が低く材料パラメータが原因であると疑われる場合は、どのようにそのパラメーターが同定されたかを分析する必要があります。例えば、どの荷重条件の試験をもとに変形や破断特性を同定したか、試験速度は実製品で生じるひずみ速度相当であるか、材料試験データに異常がないか等を確認しなければなりません。

JSOLがご提案するパラメーター同定ソリューションでは、同定された材料パラメーターが、どの材料試験データから材料の変形/破断を表すどの近似式を用いてフィッティングされたかのフローを一元管理できるため、材料特性の同定フローに立ち戻って原因を分析できます。

VALIMATによる材料特性同定の管理

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