薄肉複合材構造の設計ワークフロー

積層複合材料は、バイクの中空チューブ、航空機の機体パネル、風力タービン翼、圧力容器など、さまざまな用途で使用されています。積層複合材料の設計には、多くの層、材料、厚さ、方向などの複雑な定義が含まれます。モデルの設定に適切なFEAツールを使用しなければ、複合材料の破壊解析から有用な結果を実際に得るまでに非常に多くの時間を費やすことになるでしょう。

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ANSYSは複合材料構造の設計用に完全なシミュレーションワークフローを提供します。この設計プロセスは製造プロセスに非常に良く似ています。

  • 基材、繊維および積み重ね(レイアップ)の定義
  • 形状属性に基づく材料方向の直感的定義
  • 繊維を型の上に重ねて置く際の全体的および局所的なプライ定義

複合材料の方向はエッジなどの形状エンティティーを使用して定義可能

複合材料のレイアップは、局所断面ビュー、厚さプロット、材料物性の局所的な表示などの多くの方法で確認できます。

モデルの設定が完了したら、形状に対し荷重と境界条件を定義して、複合材料の破壊解析を実行できます。その後、設計中の製品に起こりうる破壊を分析するための専用ツールを利用できます。

局所的なプライ定義と極座標特性

  • 危険領域を迅速に特定する全体的指数
  • 最新の破壊判定基準に基づく破壊された層の局所的特定

最後に、形状変更などの設計変更の影響を容易に調べて、形状変更に対する設計の感度を把握することが可能です。

破壊が進行中のプライにおける全体の破壊指数および局所的な破壊基準