JPH09237267A - 弾性率計算方法及びシステム - Google Patents
弾性率計算方法及びシステムInfo
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- JPH09237267A JPH09237267A JP8069483A JP6948396A JPH09237267A JP H09237267 A JPH09237267 A JP H09237267A JP 8069483 A JP8069483 A JP 8069483A JP 6948396 A JP6948396 A JP 6948396A JP H09237267 A JPH09237267 A JP H09237267A
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- elastic modulus
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- orientation
- orthogonal
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
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- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
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- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 繊維が入っている材料の弾性率を実際に則し
て精度良く算出することができる方法及びシステムを提
供する。 【解決手段】 繊維配向の向きと同じ方向に材料を引っ
張ったときに求まる弾性率Ａとそれに直交する方向に材
料を引っ張ったときに求まる弾性率Ｂを入力する（Ｓ
１）。構造解析を行う際の荷重の向きを座標系から選択
して入力する（Ｓ２）。流動解析を実行することによっ
て得られる結果である繊維配向の方向ベクトルの結果を
読み込む（Ｓ３）。基準となる方向と繊維配向の方向ベ
クトルが一致しているかどうかを調べ、判定する（Ｓ
４）。流動解析を実行することによって得られる結果の
要素数がすべて終了したかを判断する（Ｓ５）。終了し
ていれば各要ごとに弾性率の設定を行う（Ｓ６）。この
結果を構造解析システムへ出力する（Ｓ７）。
て精度良く算出することができる方法及びシステムを提
供する。 【解決手段】 繊維配向の向きと同じ方向に材料を引っ
張ったときに求まる弾性率Ａとそれに直交する方向に材
料を引っ張ったときに求まる弾性率Ｂを入力する（Ｓ
１）。構造解析を行う際の荷重の向きを座標系から選択
して入力する（Ｓ２）。流動解析を実行することによっ
て得られる結果である繊維配向の方向ベクトルの結果を
読み込む（Ｓ３）。基準となる方向と繊維配向の方向ベ
クトルが一致しているかどうかを調べ、判定する（Ｓ
４）。流動解析を実行することによって得られる結果の
要素数がすべて終了したかを判断する（Ｓ５）。終了し
ていれば各要ごとに弾性率の設定を行う（Ｓ６）。この
結果を構造解析システムへ出力する（Ｓ７）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は構造解析システムに
係り、特に繊維配向を持った材料の弾性率を計算する方
法及びシステムに関する。
係り、特に繊維配向を持った材料の弾性率を計算する方
法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂発泡体の衝撃変形時の力学特性
を解析する方法としては、例えば特開平５−２２３７１
１号公報に開示された３次元構造解析方法がある。この
３次元構造解析方法は、有限要素法のハニカム構造体モ
デルにおける３次元の各方向成分毎の各垂直応力と体積
歪との関係を表す最大応力曲線として同一の最大応力曲
線を用いることにより、その時の体積歪に対応する各方
向成分毎の応力を演算するものであり、これにより上記
構造体モデルを実際の合成樹脂発泡体と同じく等方性の
力学特性を有する構造体モデルとして取り扱うことがで
きる。
を解析する方法としては、例えば特開平５−２２３７１
１号公報に開示された３次元構造解析方法がある。この
３次元構造解析方法は、有限要素法のハニカム構造体モ
デルにおける３次元の各方向成分毎の各垂直応力と体積
歪との関係を表す最大応力曲線として同一の最大応力曲
線を用いることにより、その時の体積歪に対応する各方
向成分毎の応力を演算するものであり、これにより上記
構造体モデルを実際の合成樹脂発泡体と同じく等方性の
力学特性を有する構造体モデルとして取り扱うことがで
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、繊維が
入っている材料の構造解析を行う場合には、繊維配向や
樹脂の流れ方向などの影響により場所によって弾性率の
差が生じるために、１方向または２方向のみの弾性率し
か入力しない場合には、解析計算上誤差が大きくなると
いう問題があった。また、このような繊維方向や樹脂の
流れ方向の影響による弾性率の変化は予測によって求め
るのは難しい。
入っている材料の構造解析を行う場合には、繊維配向や
樹脂の流れ方向などの影響により場所によって弾性率の
差が生じるために、１方向または２方向のみの弾性率し
か入力しない場合には、解析計算上誤差が大きくなると
いう問題があった。また、このような繊維方向や樹脂の
流れ方向の影響による弾性率の変化は予測によって求め
るのは難しい。
【０００４】そこで、本発明は、繊維が入っている材料
の弾性率を実際に則して精度良く算出することができる
方法及びシステムを提供することを目的とする。
の弾性率を実際に則して精度良く算出することができる
方法及びシステムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の弾性率計算方法は、対象物の繊維配向方
向の第１弾性率と、繊維配向と直交する方向の第２弾性
率と、構造解析を行う際の荷重方向と、を予め格納して
おき、対象物の任意の要素ついて繊維配向の向きと荷重
方向とが平行している場合には第１弾性率を、繊維配向
の向きと荷重方向とが直交している場合には第２弾性率
をそれぞれ設定し、更に、繊維配向の向きと荷重方向と
が平行も直交もしていない場合には荷重方向と繊維配向
の向きとの角度と第１及び第２弾性率のいずれかとに基
づいて弾性率を算出して弾性率を設定する、ことを特徴
とする。
ため、本発明の弾性率計算方法は、対象物の繊維配向方
向の第１弾性率と、繊維配向と直交する方向の第２弾性
率と、構造解析を行う際の荷重方向と、を予め格納して
おき、対象物の任意の要素ついて繊維配向の向きと荷重
方向とが平行している場合には第１弾性率を、繊維配向
の向きと荷重方向とが直交している場合には第２弾性率
をそれぞれ設定し、更に、繊維配向の向きと荷重方向と
が平行も直交もしていない場合には荷重方向と繊維配向
の向きとの角度と第１及び第２弾性率のいずれかとに基
づいて弾性率を算出して弾性率を設定する、ことを特徴
とする。
【０００６】このように、繊維配向の結果を使って弾性
率を計算するために場所による弾性率の変化が明確にな
り、実際の成型品により近い材料条件での構造解析が可
能となる。
率を計算するために場所による弾性率の変化が明確にな
り、実際の成型品により近い材料条件での構造解析が可
能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は、本発明による弾性率算出システ
ムの一実施形態のシステム構成を示すブロック図であ
る。図１を参照すると、本システムは、キーボードやポ
インティングデバイス等の入力装置１０１と、プログラ
ム制御により動作するデータ処理装置１０２と、各種情
報を記憶する記憶装置１０３と、ディスプレイ等の出力
装置１０４とから構成され、本実施形態により算出され
た弾性率が構造解析システム１０５へ出力される。記憶
装置１０３は、プログラム記憶部３０１及びデータ記憶
部３０２を備える。プログラム記憶部３０１には、後述
するように、各繊維配向の方向ベクトルから弾性率を計
算するプログラムが予め格納され、データ記憶部３０２
には流動解析を実行することによって得られる結果（繊
維配向の方向ベクトル）やその他必要なデータが格納さ
れる。なお、構造解析システム１０５はプログラム制御
によりデータ処理装置１０２内に構成することもでき
る。
して説明する。図１は、本発明による弾性率算出システ
ムの一実施形態のシステム構成を示すブロック図であ
る。図１を参照すると、本システムは、キーボードやポ
インティングデバイス等の入力装置１０１と、プログラ
ム制御により動作するデータ処理装置１０２と、各種情
報を記憶する記憶装置１０３と、ディスプレイ等の出力
装置１０４とから構成され、本実施形態により算出され
た弾性率が構造解析システム１０５へ出力される。記憶
装置１０３は、プログラム記憶部３０１及びデータ記憶
部３０２を備える。プログラム記憶部３０１には、後述
するように、各繊維配向の方向ベクトルから弾性率を計
算するプログラムが予め格納され、データ記憶部３０２
には流動解析を実行することによって得られる結果（繊
維配向の方向ベクトル）やその他必要なデータが格納さ
れる。なお、構造解析システム１０５はプログラム制御
によりデータ処理装置１０２内に構成することもでき
る。
【０００８】図２は本実施形態の弾性率算出方法のメイ
ンルーチンを示すフローチャートである。先ず、入力装
置１０１を通して基本弾性率を入力する（Ｓ１）。基本
弾性率は、繊維配向の向きと同じ方向に材料を引っ張っ
たときに求まる弾性率Ａと、それに直交する方向に材料
を引っ張ったときに求まる弾性率Ｂとからなる。更に、
入力装置１０１を用いて、構造解析を行う際の荷重の向
きを基準方向ベクトルとして座標系から選択する（Ｓ
２）。続いて、データ処理装置１０２は、データ記憶部
３０２から流動解析を実行することによって得られる繊
維配向の方向ベクトルを読み込み（Ｓ３）、後述する弾
性率判定（Ｓ４）を全ての要素について算出する（Ｓ
５）。最後に、各要素ごとに弾性率の設定を行い（Ｓ
６）、この結果を構造解析システム１０５へ出力する
（Ｓ７）。
ンルーチンを示すフローチャートである。先ず、入力装
置１０１を通して基本弾性率を入力する（Ｓ１）。基本
弾性率は、繊維配向の向きと同じ方向に材料を引っ張っ
たときに求まる弾性率Ａと、それに直交する方向に材料
を引っ張ったときに求まる弾性率Ｂとからなる。更に、
入力装置１０１を用いて、構造解析を行う際の荷重の向
きを基準方向ベクトルとして座標系から選択する（Ｓ
２）。続いて、データ処理装置１０２は、データ記憶部
３０２から流動解析を実行することによって得られる繊
維配向の方向ベクトルを読み込み（Ｓ３）、後述する弾
性率判定（Ｓ４）を全ての要素について算出する（Ｓ
５）。最後に、各要素ごとに弾性率の設定を行い（Ｓ
６）、この結果を構造解析システム１０５へ出力する
（Ｓ７）。
【０００９】図３は、図２の弾性率判定ルーチン（Ｓ
４）の一例を示すフローチャートである。先ず、データ
処理装置１０２は、ある要素に関して、入力された基準
方向と結果方向（即ち繊維配向の方向）とが一致する
か、即ち平行であるか否かを判定し（Ｓ１１）、一致し
ている場合には基本弾性率Ａをその要素における弾性率
とする（Ｓ１２）。基準方向と繊維配向の方向とが一致
していなかった場合には（Ｓ１１のＮｏ）、基準方向と
繊維配向の方向が直交するか否かを判定する（Ｓ１
３）。直交している場合には基本弾性率Ｂをその要素の
弾性率とする（Ｓ１４）。また、基準方向と繊維配向の
方向とが一致または直交のどちらにもあてはまらない場
合には（Ｓ１３のＮｏ）、後述する弾性率の計算を実行
し（Ｓ１５）、計算により求まった弾性率Ｃをその要素
の弾性率とする（Ｓ１６）。
４）の一例を示すフローチャートである。先ず、データ
処理装置１０２は、ある要素に関して、入力された基準
方向と結果方向（即ち繊維配向の方向）とが一致する
か、即ち平行であるか否かを判定し（Ｓ１１）、一致し
ている場合には基本弾性率Ａをその要素における弾性率
とする（Ｓ１２）。基準方向と繊維配向の方向とが一致
していなかった場合には（Ｓ１１のＮｏ）、基準方向と
繊維配向の方向が直交するか否かを判定する（Ｓ１
３）。直交している場合には基本弾性率Ｂをその要素の
弾性率とする（Ｓ１４）。また、基準方向と繊維配向の
方向とが一致または直交のどちらにもあてはまらない場
合には（Ｓ１３のＮｏ）、後述する弾性率の計算を実行
し（Ｓ１５）、計算により求まった弾性率Ｃをその要素
の弾性率とする（Ｓ１６）。
【００１０】図４は、図３の弾性率計算ルーチン（Ｓ１
５）の一例を示すフローチャートである。弾性率の計算
は、記憶装置１０３のプログラム記憶部３０１に記憶さ
れているプログラムを使い、まず基準方向と繊維配向の
方向とのなす角度を求め（Ｓ２１）、その角度と基本弾
性率とから当該要素の弾性率を求める（Ｓ２２）。
５）の一例を示すフローチャートである。弾性率の計算
は、記憶装置１０３のプログラム記憶部３０１に記憶さ
れているプログラムを使い、まず基準方向と繊維配向の
方向とのなす角度を求め（Ｓ２１）、その角度と基本弾
性率とから当該要素の弾性率を求める（Ｓ２２）。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による弾性
率計算システムは、繊維配向の結果を使って弾性率を計
算するために場所による弾性率の変化が明確になり、実
際の成型品により近い材料条件での解析を行うことでよ
り正確な結果を得ることができる。
率計算システムは、繊維配向の結果を使って弾性率を計
算するために場所による弾性率の変化が明確になり、実
際の成型品により近い材料条件での解析を行うことでよ
り正確な結果を得ることができる。
【図１】本発明による弾性率算出システムの一実施形態
のシステム構成を示すブロック図である。
のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の弾性率算出方法のメインルーチン
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図３】図２の弾性率判定ルーチン（Ｓ４）の一例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図４】図３の弾性率計算ルーチン（Ｓ１５）の一例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
１０１ 入力装置 １０２ データ処理装置 １０３ 記憶装置 １０４ 出力装置 １０５ 構造解析システム ３０１ プログラム記憶部 ３０２ データ記憶部
Claims (6)
- 【請求項１】 繊維配向を持った対象物の弾性率を計算
する方法において、 前記対象物の前記繊維配向方向の第１弾性率と、前記繊
維配向と直交する方向の第２弾性率と、構造解析を行う
際の荷重方向と、を予め格納し、 前記対象物の任意の要素ついて、前記繊維配向の向きと
前記荷重方向とが平行している場合には前記第１弾性率
を設定し、 前記任意の要素について、前記繊維配向の向きと前記荷
重方向とが直交している場合には第２弾性率を設定し、 前記任意の要素について、前記繊維配向の向きと前記荷
重方向とが平行も直交もしていない場合には、前記荷重
方向と繊維配向の向きとの角度と前記第１及び第２弾性
率のいずれかとに基づいて弾性率を算出し、当該要素の
弾性率を設定する、 ことを特徴とする弾性率計算方法。 - 【請求項２】 前記対象物の繊維配向は流動解析を実行
することにより得られることを特徴とする請求項１記載
の弾性率計算方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の方法により設定された前
記対象物の弾性率を用いて、当該対象物の構造解析を実
行することを特徴とする構造解析方法。 - 【請求項４】 繊維配向を持った対象物の弾性率を計算
するシステムにおいて、 前記対象物の前記繊維配向方向の第１弾性率と、前記繊
維配向と直交する方向の第２弾性率と、構造解析を行う
際の荷重方向と、を格納する格納手段と、 前記対象物の任意の要素ついて、前記繊維配向の向きと
前記荷重方向とが平行している場合には前記第１弾性率
を選択し、前記繊維配向の向きと前記荷重方向とが直交
している場合には第２弾性率を選択する検索手段と、 前記繊維配向の向きと前記荷重方向とが平行も直交もし
ていない場合には、前記荷重方向と繊維配向の向きとの
角度と前記第１及び第２弾性率のいずれかとに基づいて
弾性率を算出する演算手段と、 からなることを特徴とする弾性率計算システム。 - 【請求項５】 前記対象物の繊維配向は流動解析を実行
することにより得られることを特徴とする請求項４記載
の弾性率計算システム。 - 【請求項６】 請求項４記載の方法により設定された前
記対象物の弾性率を用いて、当該対象物の構造解析を実
行することを特徴とする構造解析システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069483A JPH09237267A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 弾性率計算方法及びシステム |
| US08/807,693 US5856621A (en) | 1996-02-29 | 1997-02-28 | Elastic modulus determination of composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069483A JPH09237267A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 弾性率計算方法及びシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09237267A true JPH09237267A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=13404004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8069483A Pending JPH09237267A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 弾性率計算方法及びシステム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5856621A (ja) |
| JP (1) | JPH09237267A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7601990B2 (en) | 2006-10-25 | 2009-10-13 | Delphi Technologies, Inc. | Method and apparatus for electrostatic discharge protection having a stable breakdown voltage and low snapback voltage |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3948091A (en) * | 1973-05-24 | 1976-04-06 | Centre De Recherches Metallurgiques - Centrum Voor Research In De Metallurgie | Apparatus for determining the properties of metallic materials |
| IE914335A1 (en) * | 1990-12-21 | 1992-07-01 | Measurex Corp | A sensor, system and method for determining z-directional¹properties of a sheet |
| US5408882A (en) * | 1991-06-24 | 1995-04-25 | General Electric Company | Ultrasonic device and method for non-destructive evaluation of polymer composites |
| JP3090757B2 (ja) * | 1992-02-14 | 2000-09-25 | 鐘淵化学工業株式会社 | 合成樹脂発泡体の３次元構造解析方法 |
| FI94066C (fi) * | 1994-05-16 | 1995-07-10 | Valmet Paper Machinery Inc | Rainamateriaalin valmistuskoneella kuten kartonki- tai paperikoneella ja/tai jälkikäsittelykoneella valmistettavan paperiradan eri poikkiprofiilien kokonaisvaltainen hallintajärjestelmä |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP8069483A patent/JPH09237267A/ja active Pending
-
1997
- 1997-02-28 US US08/807,693 patent/US5856621A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5856621A (en) | 1999-01-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001114 |