JP2019028033A - Fatigue damage analyzer and fatigue damage analysis method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、疲労損傷解析装置及び疲労損傷解析方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a fatigue damage analysis apparatus and a fatigue damage analysis method.
繊維強化プラスチック(以下、FRPと称する)は、疲労破壊に至るまでに複数の破壊プロセスを経るため、破壊モードを反映した疲労強度評価が重要である。FRPの疲労強度を評価する技術として、コンピュータを用いた数値解析が知られている。例えば、FRPの界面剥離現象を解析する場合には、亀裂の進展経路を予め指定し、VCCT(Virtual Crack Closed Theory)理論を適用してエネルギー解放率を求めて、亀裂進展量を算出する解析方法が知られている。
また、金属材料などの等方性材料の疲労破壊現象を解析する場合には、例えば、領域積分法によりエネルギー解放率を求めて進展量を算出する解析方法が知られている。
Since fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) undergoes a plurality of fracture processes before fatigue fracture, it is important to evaluate fatigue strength reflecting the fracture mode. As a technique for evaluating the fatigue strength of FRP, numerical analysis using a computer is known. For example, when analyzing the interfacial debonding phenomenon of FRP, an analysis method for calculating the amount of crack growth by specifying the crack propagation path in advance and calculating the energy release rate by applying the VCCT (Virtual Crack Closed Theory) theory It has been known.
Further, when analyzing a fatigue fracture phenomenon of an isotropic material such as a metal material, for example, an analysis method is known in which an amount of progress is calculated by obtaining an energy release rate by a region integration method.
FRPの疲労強度評価では、疲労破壊の初期に発生する樹脂割れ現象を数値解析することが重要である。樹脂割れ現象とは、繊維と樹脂の界面から亀裂が発生し、樹脂に亀裂が伝播し進展する現象である。 In FRP fatigue strength evaluation, it is important to numerically analyze the resin cracking phenomenon that occurs in the early stage of fatigue failure. The resin cracking phenomenon is a phenomenon in which a crack is generated from the interface between the fiber and the resin, and the crack propagates and propagates in the resin.
FRPの樹脂割れ現象では、繊維による応力集中の影響を受けて亀裂の進展方向が決定される。そのため、亀裂の進展経路を予め指定しなければならない上記解析方法は、樹脂割れ現象の数値解析に適用できない。 In the resin cracking phenomenon of FRP, the crack propagation direction is determined under the influence of stress concentration caused by fibers. Therefore, the above analysis method in which the crack propagation path must be specified in advance cannot be applied to the numerical analysis of the resin cracking phenomenon.
また、上述した領域積分法では、亀裂先端近傍に剛性の異なる異種材料が存在する場合、エネルギー解放率を高精度に求めることは困難である。FRPは、樹脂と、樹脂と剛性の異なる繊維と、を有する。そのため、上述した領域積分法では、樹脂割れ現象を高精度に数値解析することができない。 In the region integration method described above, it is difficult to obtain the energy release rate with high accuracy when there are dissimilar materials having different rigidity near the crack tip. The FRP has a resin and fibers having a rigidity different from that of the resin. For this reason, the above-described region integration method cannot numerically analyze the resin cracking phenomenon with high accuracy.
本発明の目的は、樹脂割れ現象の数値解析に関する精度を向上させることが可能な疲労損傷解析装置及び疲労損傷解析方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a fatigue damage analysis apparatus and a fatigue damage analysis method capable of improving accuracy related to numerical analysis of a resin cracking phenomenon.
一実施形態によれば、疲労損傷解析装置は、解析部と、演算部と、判定部と、を備える。解析部は、構造物の断面をモデル化した図面に等間隔に配置した仮想的な複数の評価点の各々におけるミーゼス歪みを求める。演算部は、ミーゼス歪みを用いて、各評価点における破壊までの疲労サイクル数を算出する第1演算処理と、複数の評価点の中で疲労サイクル数が最小の最小評価点を抽出し、当該最小評価点における疲労サイクル数を亀裂進展サイクル数と決定する第2演算処理と、亀裂進展サイクル数を用いて、各評価点における疲労損傷量を算出する第3演算処理と、を順次に繰り返す。判定部は、予め設定された判定基準に基づいて解析部および演算部の動作を停止させるか否かを判定する。 According to one embodiment, the fatigue damage analysis apparatus includes an analysis unit, a calculation unit, and a determination unit. An analysis part calculates | requires Mises distortion in each of the virtual several evaluation point arrange | positioned at equal intervals on the drawing which modeled the cross section of the structure. The calculation unit uses the Mises distortion to extract a first evaluation process for calculating the number of fatigue cycles until failure at each evaluation point, and a minimum evaluation point with the smallest number of fatigue cycles among the plurality of evaluation points, A second calculation process for determining the number of fatigue cycles at the minimum evaluation point as the number of crack growth cycles and a third calculation process for calculating the fatigue damage amount at each evaluation point using the number of crack growth cycles are sequentially repeated. The determination unit determines whether to stop the operations of the analysis unit and the calculation unit based on a predetermined determination criterion.
本実施形態によれば、樹脂割れ現象の数値解析に関する精度を向上させることが可能となる。 According to this embodiment, it becomes possible to improve the precision regarding the numerical analysis of the resin crack phenomenon.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment does not limit the present invention.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る疲労損傷解析装置1の構成を示すブロック図である。図2は、疲労損傷解析装置1で数値解析されるFRPの断面をモデル化した図面である。図3は、図2の一部を拡大した拡大図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a fatigue
図2に示すFRPは、樹脂101および繊維102を有する。例えば、このFRPが溶接部分に用いられ、面内方向の荷重Fが継続的に加えられると、樹脂101と繊維102との界面から亀裂が発生し、その亀裂が樹脂101の内部に伝播して進展する現象、すなわちFRPの樹脂割れ現象が起こり得る。
The FRP shown in FIG. 2 has a
本実施形態に係る疲労損傷解析装置1は、この樹脂割れ現象を数値解析するための装置である。なお、数値解析の対象は、樹脂101と、この樹脂101と異なる剛性を有する異種材料とを有する構造物であればよく、異種材料は繊維102に限定されない。
The fatigue
図1に戻って、疲労損傷解析装置1は、記憶部10と、解析部20と、演算部30と、判定部40と、を備える。記憶部10には、FRPの疲労状態を数値解析するのに必要な種々のデータが記憶されている。例えば、節点・要素データ、材料データ、境界条件を示すデータ、接触条件を示すデータ、解析条件を示すデータ、各評価点の疲労損傷量Dを示すデータ等が、テキストデータ形式で記憶部10に格納されている。本実施形態では、疲労損傷量Dのデータに関し、データ値は、FRPに初期亀裂が無い場合には「0」に設定され、FRPに初期亀裂が存在する場合には「1」に設定される。なお、記憶部10は、疲労損傷解析装置1の構成要素ではなく、疲労損傷解析装置1に接続された外部の記憶装置として構成されていてもよい。
Returning to FIG. 1, the fatigue
解析部20は、記憶部10からデータを読み込み、読み込んだデータを数値解析してミーゼス歪みを求める。本実施形態では、解析部20は、有限要素法の一例であるメッシュ法に基づいてデータを数値解析する。このメッシュ法では、図3に示すように、FRPの断面が正方形のメッシュ301に分割され、メッシュ301の複数の節点302が複数の評価点に対応する。解析部20は、静的陰解法を用いて、全ての評価点におけるミーゼス歪みを求める。静的陰解法とは、静的な力のつり合い式を繰り返し計算して仮定値を収束させていく解析方法である。
The
なお、解析部20の性能によりミーゼス歪みを直接的に求めることが困難な場合、解析部20は、下記の式(1)に基づいてミーゼス歪みεを算出してもよい。式(1)において、σmは各評価点におけるミーゼス応力を示し、Eは樹脂101のヤング率を示す。ここでは、解析部20は、記憶部10のデータを数値解析してミーゼス応力σmを求め、当該ミーゼス応力σmをヤング率Eで除算する。
演算部30は、第1演算部31と、第2演算部32と、第3演算部33と、を有する。第1演算部31は、第1演算処理を実行する。具体的には、第1演算部31は、下記の式(2)に示すように、修正マイナー則に基づいて全ての評価点における破壊までの疲労サイクル数ΔNiを算出する。この疲労サイクル数ΔNiは、現時点から破壊に至るまでの疲労サイクル数に相当する。式(2)において、Diは各評価点における疲労損傷量を示し、Ai、Biは疲労強度定数を示す。疲労強度定数Ai、Biについては、下記の式(3)の関係が成り立つ。式(3)において、Nfは破断サイクル数を示す。
第2演算部32は、第2演算処理を実行する。具体的には、第2演算部32は、全ての評価点から疲労サイクル数ΔNiが最小の最小評価点P(図3参照)を抽出する。最小評価点Pは、次に亀裂する可能性が最も高い箇所を示す。そのため、最小評価点Pの抽出によって、亀裂の進展経路を特定することができる。第2演算部32は、最小評価点Pの疲労サイクル数ΔNiminを亀裂進展サイクル数ΔNと決定する。
The
第3演算部33は、第3演算処理を実行する。具体的には、第3演算部33は、修正マイナー則に基づいて、全ての評価点に対して疲労サイクル数Nを亀裂進展サイクル数ΔNだけ増加させた疲労損傷量Diを下記の式(4)を用いて算出する。
判定部40は、FRPの疲労破壊が十分に伝達し、構造物として成り立たないと判断した場合に、解析部20および演算部30に対して動作停止を指示する。例えば、解析ステップ数nが、予め設定された終了ステップ数nmaxを超えたとき(n>nmax)、判定部40は、解析部20および演算部30に対して動作停止を指示する。この解析ステップ数nは、解析部20によるおよび演算部30の動作の繰り返し回数に相当する。
The
以下、図4を参照して、本実施形態に係る疲労損傷解析装置1の動作手順について説明する。図4は、当該動作手順を示すフローチャートである。本実施形態では、初期条件として、解析ステップ数nは1に設定され(n=1)、疲労サイクル数Nは0に設定されている(N=0)。
Hereinafter, an operation procedure of the fatigue
まず、解析部20が、記憶部10からデータを読み込む(ステップS1)。続いて、解析部20は、読み込んだデータを数値解析して全ての評価点におけるミーゼス歪みを求める(ステップS2)。解析部20は、求めたミーゼス歪みを演算部30へ出力する。
First, the
演算部30では、第1演算部31が、上述した第1演算処理を実行する(ステップS3)。第1演算処理では、ステップS2で求めたミーゼス歪みに基づいて、全ての評価点における破壊までの疲労サイクル数ΔNiが算出される。第1演算部31は、全ての疲労サイクル数ΔNiを第2演算部32へ出力する。
In the
第2演算部32は、続いて、上述した第2演算処理を実行する(ステップS4)。第2演算処理では、第1演算処理の結果に基づいて、最小評価点Pが抽出されるとともに、亀裂進展サイクル数ΔNが決定される。第2演算部32は、決定した亀裂進展サイクル数ΔNを第3演算部33へ出力する。
Subsequently, the
第3演算部33は、続いて、上述した第3演算処理を実行する(ステップS5)。第3演算処理では、第2演算処理で決定された亀裂進展サイクル数に基づいて、全ての評価点における疲労損傷量Dが算出される。第3演算部33は、算出した疲労損傷量Dを記憶部10へ格納する。これにより、記憶部10内で、疲労損傷量Dのデータ値が第3演算処理の算出値に更新される(ステップS6)。
Subsequently, the
次に、判定部40が、上述した判定処理を実行する(ステップS7)。ステップS7では、解析ステップ数nが、終了ステップ数nmaxを超えた場合、判定部40は、解析部20および演算部30に対して、動作停止を指示する。これにより、解析処理が終了する。反対に、解析ステップ数nが、終了ステップ数nmaxを超えていない場合、解析ステップ数nおよび疲労サイクル数Nが、下記の式(5)に基づいて更新される(ステップS8)。その後、上述したステップS1〜S6の動作が繰り返される。
以上説明した本実施形態によれば、亀裂進展経路の解析は、各評価点に作用するミーゼス歪みに基づいて行われているので、樹脂101と繊維102とが複合するFRPの樹脂割れ現象の数値解析が可能となる。ここで、メッシュ法を用いてミーゼス歪みを求める場合、ミーゼス歪みは、メッシュの形状に依存する。そのため、メッシュが不均一な形状であると、評価点の間隔が不均一になって、ミーゼス歪みの解析精度が低下する。
According to the present embodiment described above, since the analysis of the crack propagation path is performed based on Mises distortion acting on each evaluation point, the numerical value of the resin cracking phenomenon of the FRP in which the
これに対し、本実施形態では、図3に示すように、メッシュ301が正方形に形成されているので、評価点は等間隔で配置される。その結果、ミーゼス歪みが高精度に求められるので、樹脂割れ現象を高精度に解析することが可能となる。加えて、亀裂先端近傍の評価点に対して修正マイナー則に基づいて破壊までの疲労サイクル数を算出しているので、実際の物理現象を反映した亀裂進展経路を導出することができる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 3, since the
(第2実施形態)
本実施形態に係る疲労損傷解析装置の構成は、上述した第1実施形態に係る疲労損傷解析装置1と同様である。以下、本実施形態に係る疲労損傷解析装置の動作について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
The configuration of the fatigue damage analysis apparatus according to the present embodiment is the same as that of the fatigue
本実施形態では、ステップS2で、解析部20は、有限要素法の他の一例である粒子法に基づいてデータを数値解析してミーゼス歪みを求める。この粒子法は、図5に示すように、FRPの断面が、等間隔に配置された仮想的な複数の粒子を有する粒子群にモデル化され、複数の粒子が複数の評価点に対応する。解析部20は、静的陰解法を用いて、全ての評価点におけるミーゼス歪みを求める。その後は、第1実施形態と同様に、ステップS3(第1演算処理)〜ステップS8の動作が実行される。
In this embodiment, the
以上説明した本実施形態においても、評価点を等間隔に配置し、各評価点におけるミーゼス歪みを求めている。そのため、第1実施形態と同様に、ミーゼス歪みが高精度に求められるので、樹脂割れ現象を高精度に解析することが可能となる。 Also in this embodiment described above, evaluation points are arranged at equal intervals, and Mises distortion at each evaluation point is obtained. Therefore, similarly to the first embodiment, Mises distortion is obtained with high accuracy, so that the resin cracking phenomenon can be analyzed with high accuracy.
(第3実施形態)
本実施形態に係る疲労損傷解析装置の構成も、上述した第1実施形態に係る疲労損傷解析装置1と同様である。以下、本実施形態に係る疲労損傷解析装置の動作について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
(Third embodiment)
The configuration of the fatigue damage analysis apparatus according to the present embodiment is the same as that of the fatigue
本実施形態では、ステップS2で、解析部20は、ミーゼス歪みの代わりに、各評価点におけるエネルギー解放率を求めて第1演算部31へ出力する。具体的には、解析部20は、記憶部10から読み込んだデータを、上述したメッシュ法や粒子法等の有限要素法で数値解析することによって、エネルギー解放率を求める。
In the present embodiment, in step S <b> 2, the
次のステップS3の第1演算処理では、下記の式(6)に示すパリス則を疲労亀裂の進展のモデルに適用する。式(6)において、aは亀裂の長さである。Nは疲労サイクル数である。Gはエネルギー解放率である。Cおよびmは材料定数である。パリス則を適用する本実施形態では、第1演算部31は、下記の式(7)を用いて、各評価点における破壊までの疲労サイクル数ΔNiを算出する。式(7)において、Lは評価点間の距離である。
次のステップS4の第2演算処理では、疲労サイクル数ΔNiが最小の最小評価点が抽出される。その後は、第1実施形態と同様に、ステップS5(第3演算処理)〜ステップS8の動作が実行される。 In the second calculation process of the next step S4, the minimum evaluation point with the minimum number of fatigue cycles ΔN i is extracted. Thereafter, similarly to the first embodiment, the operations from step S5 (third arithmetic processing) to step S8 are executed.
以上説明した本実施形態によれば、ミーゼス歪みの代わりに各評価点に作用するエネルギー解放率を求めている。また、エネルギー解放率を用いて疲労サイクル数を算出するときに、亀裂進展の解析に好適なパリス則が用いられている。これにより、評価点を等間隔に配置しなくても、高精度な疲労破壊解析が可能となる。 According to the present embodiment described above, the energy release rate acting on each evaluation point is obtained instead of Mises distortion. Further, when calculating the number of fatigue cycles using the energy release rate, a Paris law suitable for analysis of crack propagation is used. Thereby, it is possible to perform a highly accurate fatigue fracture analysis without arranging the evaluation points at equal intervals.
(第4実施形態)
本実施形態に係る疲労損傷解析装置の構成も、上述した第1実施形態に係る疲労損傷解析装置1と同様である。以下、本実施形態に係る疲労損傷解析装置の動作について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
The configuration of the fatigue damage analysis apparatus according to the present embodiment is the same as that of the fatigue
本実施形態では、ステップS2で、解析部20は、静的陰解法の代わりに動的陽解法を用いてデータを数値解析することによって、各評価点におけるミーゼス歪みを求める。そのため、初期条件として、解析ステップ数nと疲労サイクル数Nは、ともに1に設定されている(n=N=1)。また、ステップS1で解析部20は、1ステップあたりの時間幅や材料密度等を示すデータを記憶部10から読み込む。
In the present embodiment, in step S2, the
その後、ステップS5の第3演算処理では、第3演算部33が、下記の式(8)を用いて各評価点の疲労損傷量Diを算出する。式(8)において、下段部は、疲労損傷量Diが1以上である場合、疲労損傷量Diが常に1であることを意味する。
その後、ステップS8では、疲労サイクル数Nが、下記の式(9)に基づいて更新される。
以上、説明した本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、等間隔に配置された評価点でミーゼス歪みを求めているので、樹脂割れ現象を高精度に解析することが可能となる。また、本実施形態では、ミーゼス歪みを求める際に、静的陰解法に比べて簡易な動的陽解法を用いている。そのため、解析部20の処理負荷が軽減されるとともに、コストを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment described above, since the Mises distortion is obtained at the evaluation points arranged at equal intervals, as in the first embodiment, the resin cracking phenomenon can be analyzed with high accuracy. . Further, in the present embodiment, when obtaining Mises distortion, a simple dynamic explicit method is used as compared with the static implicit method. Therefore, the processing load of the
(第5実施形態)
本実施形態に係る疲労損傷解析装置の構成は、上述した第1実施形態に係る疲労損傷解析装置1と同様である。以下、本実施形態に係る疲労損傷解析装置の動作について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
(Fifth embodiment)
The configuration of the fatigue damage analysis apparatus according to the present embodiment is the same as that of the fatigue
本実施形態では、ステップS2で、解析部20は、ミーゼス歪みまたはエネルギー解放率を求めるとともに、FRPの拘束箇所に対応する評価点における反力RFを算出する。解析部20は、例えば、弾性体の有限要素法による数値解析にて変位制御による反力RFを算出する。この反力RFは、数値解析の対象とする構造物の疲労損傷の領域が大きくなるにつれて低下する特性を有する。
In the present embodiment, in step S2, the
そこで、本実施形態では、ステップS7で、判定部40が上記特性を利用して、解析処理を終了するか否かを判定する。具体的には、判定部40は、下記の式(10)に基づいて判定処理を行う。式(10)において、初期反力RF1は、解析ステップ数nが1(n=1)であるときの反力である。また、kは反力低下定数である。反力低下定数kは、例えば、0.1に設定することが望ましい。
ステップS7では、反力RFが、反力低下定数kとに初期反力RF1とを乗算した基準値よりも小さくなったときに、FRPの疲労破壊が十分に樹脂101に伝搬したと判定できる。そのため、判定部40は、解析部20および演算部30に対して動作停止を指示する。
In step S7, the reaction force RF is, it can be determined that when it becomes smaller than the reference value obtained by multiplying the initial resistance RF 1 to the reaction force decrease constant k, FRP fatigue fracture has propagated sufficiently
以上説明した本実施形態によれば、解析部20がFRPの疲労破壊の状態を解析し、判定部40は、解析部20の解析結果に基づいて、解析部20の解析処理および演算部30の演算処理の終了を判定する。このように、FRPの疲労破壊が十分に進展した時点を把握することによって、無駄な処理を防ぐことが可能となる。
According to this embodiment described above, the
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。 Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. The novel system described herein can be implemented in various other forms. Various omissions, substitutions, and changes can be made to the system configuration described in the present specification without departing from the gist of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.
20 解析部、30 演算部、 40 判定部 20 analysis units, 30 calculation units, 40 determination units
Claims (10)
前記図面に等間隔に配置した仮想的な複数の評価点の各々におけるミーゼス歪みを求める解析部と、
前記ミーゼス歪みを用いて、各評価点における破壊までの疲労サイクル数を算出する第1演算処理と、前記複数の評価点の中で前記疲労サイクル数が最小の最小評価点を抽出し、当該最小評価点における前記疲労サイクル数を亀裂進展サイクル数と決定する第2演算処理と、前記亀裂進展サイクル数を用いて、前記各評価点における疲労損傷量を算出する第3演算処理と、を順次に繰り返す演算部と、
予め設定された判定基準に基づいて、前記解析部および前記演算部の動作を停止させるか否かを判定する判定部と、
を備える疲労損傷解析装置。 A fatigue damage analysis apparatus for numerically analyzing a fatigue state of the structure based on a drawing obtained by modeling a cross section of a structure having a resin and a different material different from the resin,
An analysis unit for obtaining Mises distortion in each of a plurality of virtual evaluation points arranged at equal intervals in the drawing;
Using the Mises strain, a first calculation process for calculating the number of fatigue cycles until failure at each evaluation point, and extracting the minimum evaluation point with the minimum number of fatigue cycles among the plurality of evaluation points, the minimum A second calculation process for determining the fatigue cycle number at the evaluation point as a crack growth cycle number, and a third calculation process for calculating the fatigue damage amount at each evaluation point using the crack extension cycle number, in sequence. A computing unit to repeat;
A determination unit for determining whether to stop the operation of the analysis unit and the calculation unit based on a predetermined determination criterion;
Fatigue damage analyzer with
前記図面に配置された仮想的な複数の評価点の各々におけるエネルギー解放率を求める解析部と、
前記エネルギー解放率を用いて、パリス則に基づいて各評価点における破壊までの疲労サイクル数を算出する第1演算処理と、前記複数の評価点の中で前記疲労サイクル数が最小の最小評価点を抽出し、当該最小評価点における前記疲労サイクル数を亀裂進展サイクル数と決定する第2演算処理と、前記亀裂進展サイクル数を用いて、前記各評価点における疲労損傷量を算出する第3演算処理と、を順次に繰り返す演算部と、
予め設定された判定基準に基づいて、前記解析部および前記演算部の動作を停止させるか否かを判定する判定部と、
を備える疲労損傷解析装置。 A fatigue damage analysis apparatus for numerically analyzing a fatigue state of the structure based on a drawing obtained by modeling a cross section of a structure having a resin and a different material different from the resin,
An analysis unit for obtaining an energy release rate at each of a plurality of virtual evaluation points arranged in the drawing;
A first calculation process for calculating the number of fatigue cycles until failure at each evaluation point based on the Paris law using the energy release rate, and a minimum evaluation point with the minimum number of fatigue cycles among the plurality of evaluation points And calculating a fatigue damage amount at each evaluation point using the second arithmetic processing for determining the fatigue cycle number at the minimum evaluation point as the crack growth cycle number and the crack extension cycle number. An arithmetic unit that sequentially repeats processing,
A determination unit for determining whether to stop the operation of the analysis unit and the calculation unit based on a predetermined determination criterion;
Fatigue damage analyzer with
前記図面に仮想的な複数の評価点を等間隔に配置し、前記複数の評価点の各々におけるミーゼス歪みを求め、
前記ミーゼス歪みを用いて、各評価点における破壊までの疲労サイクル数を求める第1演算処理と、前記複数の評価点の中で前記疲労サイクル数が最小となる最小評価点を抽出し、当該最小評価点における前記疲労サイクル数を亀裂進展サイクル数と決定する第2演算処理と、前記亀裂進展サイクル数を用いて、前記各評価点における疲労損傷量を算出する第3演算処理と、を順次に繰り返し、
予め設定された判定基準に基づいて、前記ミーゼス歪みを求めることおよび前記第1ないし第3演算処理を終了するか否かを判定する、疲労損傷解析方法。 A fatigue damage analysis method for numerically analyzing a fatigue state of the structure based on a drawing obtained by modeling a cross section of a structure having a resin and a different kind of a different material from the resin,
Arranging a plurality of virtual evaluation points at equal intervals in the drawing, obtaining Mises distortion in each of the plurality of evaluation points,
Using the Mises strain, a first calculation process for obtaining the number of fatigue cycles until failure at each evaluation point, and extracting a minimum evaluation point that minimizes the fatigue cycle number among the plurality of evaluation points, the minimum A second calculation process for determining the fatigue cycle number at the evaluation point as a crack growth cycle number, and a third calculation process for calculating the fatigue damage amount at each evaluation point using the crack extension cycle number, in sequence. repetition,
A fatigue damage analysis method for determining the Mises distortion and determining whether or not to end the first to third arithmetic processes based on a predetermined criterion.
前記図面に仮想的な複数の評価点を配置し、前記複数の評価点の各々におけるエネルギー解放率を求め、
前記エネルギー解放率を用いて、各評価点における破壊までの疲労サイクル数を求める第1演算処理と、前記複数の評価点の中で前記疲労サイクル数が最小となる最小評価点を抽出し、当該最小評価点における前記疲労サイクル数を亀裂進展サイクル数と決定する第2演算処理と、前記亀裂進展サイクル数を用いて、前記各評価点における疲労損傷量を算出する第3演算処理と、を順次に繰り返し、
予め設定された判定基準に基づいて、前記エネルギー解放率を求めることおよび前記第1ないし第3演算処理を終了するか否かを判定する、疲労損傷解析方法。 A fatigue damage analysis method for numerically analyzing a fatigue state of the structure based on a drawing obtained by modeling a cross section of a structure having a resin and a different kind of a different material from the resin,
Arranging a plurality of virtual evaluation points in the drawing, obtaining an energy release rate at each of the plurality of evaluation points,
Using the energy release rate, a first calculation process for obtaining the number of fatigue cycles until failure at each evaluation point, and extracting a minimum evaluation point that minimizes the fatigue cycle number among the plurality of evaluation points, Second calculation processing for determining the number of fatigue cycles at the minimum evaluation point as the number of crack growth cycles, and third calculation processing for calculating the amount of fatigue damage at each evaluation point using the number of crack growth cycles Repeat to
A fatigue damage analysis method for determining the energy release rate and determining whether to end the first to third arithmetic processes based on a predetermined criterion.
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2017
- 2017-08-03 JP JP2017151011A patent/JP2019028033A/en active Pending
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