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赋形解析から含浸解析へのチェーニング机能
机能
今月は、赋形解析から含浸解析へのチェーニング机能をご紹介いたします。
図１ 赋形后の繊维配向変化
図２ 半球形状での含浸実験结果
図1のように、连続繊维を3次元立体形状に赋形するとき、繊维45°方向に対しては繊维が大きくせん断変形し、繊维配向角度が変化します。
この配向角変化が大きい箇所は繊维が集中しているため、浸透係数碍値が低下することが一般的に知られています。つまり、繊维配向角変化が大きい箇所は、他の箇所と比较して树脂流速が低下することとなります。
この现象を実験にて确认したものが図２となります。半球状に连続繊维を赋形し、中央から一点注入した际のフローフロントの倾向が确认できます。通常、树脂は同心円状に広がることが予测されますが、実际においては部分的に含浸が遅れている箇所が确认でき、赋形による繊维配向変化が树脂流速に影响を与えていることが分かります。
弊社ソフトウェア笔础惭-颁翱惭笔翱厂滨罢贰厂では、上记にて説明した実现象を解析上で再现可能となっております。
同ソフトウェア内における賦形解析にて得られた繊維配向変化を、含浸解析モデルに反映することができます。この賦形解析と含浸解析では、メッシュ、ソルバーともに異なるものを使用するため、事前に実施された賦形解析の繊維配向結果を含浸解析へマッピングする机能を用いて結果を受け渡します。
図３は、含浸解析モデル上にマッピングしたせん断角度(Shear angle)と浸透係数(Permeability)の結果です。
図３ 含浸解析モデルへの赋形解析结果のマッピング
図４ 含浸解析における赋形考虑の影响
図４が含浸解析结果となります。左が赋形による繊维配向の考虑なしの场合、右が繊维配向を考虑した场合の结果です。コンターマップは树脂の到达时间を示しています。
含浸アニメーションでも分かるように、繊维配向を考虑した场合、実験结果(図２)と同様に繊维配向変化が大きい箇所にて树脂含浸の遅れが见られます。
繊维配向计算が含浸计算へ与える影响度の大きさを确认できると思います。
Author
青野 芳大 / Yoshihiro Aono
技術本部 VMソリューション部 Metal & Composite Forming セクション セクションマネージャー / Section Manager, Metal & Composite Forming Section, VM Solution Department, Technical Division
2008年 日本イーエスアイ株式会社 入社。薄板金属成形解析業務を担当したのち、現在は樹脂複合材成形解析を兼務。製造業各社に向けた技術サポート、コンサルティング業務に従事。
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