静水圧依存性高分子材料に対する
構成式の開発とFEMシミュレーション




高分子材料の力学的挙動は、静水圧依存
性が顕著
塑性構成式の開発
MSC.Marcユーザーサブルーチンへの組込
曲げと据え込みのシミュレーション
静水圧依存性降伏曲面
2.0
σ2 / σ Y
β= 0 . 0
β= 0 . 1 0
β= 0 . 1 5
1.0
0.5
-2.0
-1.5 -1.0 -0.5 O
-0.5
β= 0 . 2 0
0.5
1.0 1.5
2.0
σ1 /σ Y
-1.0
-1.5
-2.0
f  (1   ) 3J 2  I1    0
1
J 2  sij sij ,
I1   kk
2





塑性構成式

3 3
skl
 (1   )

  kl  kl
2H  2

3J 2

d
H
d p
ijp

  F  b
d
p

n
 
  p  p  Fn  
F
d
2

 p    ijp ijp 
3


3J 2
H  Fn b   p
n 1
n

 p, 












sij

n 1
 
 Fn  
F
n 1
n
Tru e str ess |σ| , M P a
材料定数の当てはめ
60
50
(b) PP
Uniaxial compres sion
40
30
Uniaxial tension
20
Experi men tal
Ca lcul ated [Eq .(10 a)]
Ca lcul ated [Eq .(10 b)]
10
0
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
True strain |ε| , mm/mm
Effective str ess ( 3 J 2 ) 1 / 2 , M P a
多軸応力下での挙動
100
Biaxial compression
80
60
Uniaxial compres sion
S imple shear
40
Uniaxial tension
Biaxial tension
20
0
0.00
Ca lcul ated [Eq .(10 a)]
Ca lcul ated [Eq .(10 b)]
0.02
0.04
0.06
0.08
Effective plastic strain
0.10
曲げ解析
曲げ荷重ーストローク曲線
据え込み解析
 ＝0.0
 ＝0.17