解析事例詳細

SPH粒子法によるゴム材料の解析

概要

 ゴム材料は、金属材料とは異なり、外力を受けると大きく変形するという特徴と、外力が除かれるとほぼ元の形状に戻る特徴をもっています。
 このような性質は、熱力学的な観点からは「エントロピー弾性」と称し、気体は全般的にこのような性質をもっていますが、ゴムに代表される高分子物質では、常温から高温においてこのような性質をもっています。
 一方、ゴム材料における応力ー歪みの関係は、強い非線形性をもっているため、構造解析の観点からは、いくつかの材料モデル*となる関数を活用し、実験データとの整合性等も確認しながら、実フィールドに適用しています。

      *:Mooney-Rivlinモデル、Ogdenモデル等

 SPH粒子法では、物質・物体に視点を据えて物理量の変化を観測するという特長とともに、これらのモデルを活用しリアルな解析を進めます。


ゴム材料のPress解析:解析モデル

 ゴムの応力-ひずみ関係を記述する、2つの代表的なモデル、「Mooney-Rivlinモデル」と「Ogdenモデル」を活用し、ゴム材料をPressした時の主応力をシミュレートする。


Mooney-Rivlinモデル と Ogdenモデル のPress解析結果
ゴム材料のShear 解析:解析モデル

 ゴムの応力-ひずみ関係を記述する、2つの代表的なモデル、「Mooney-Rivlinモデル」と「Ogdenモデル」を活用し、ゴム材料のせん断応力をシミュレートする。


Mooney-Rivlinモデル と Ogdenモデル のShear 解析結果
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