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<解析塾秘伝> 非弾性材料の学び方!
弾塑性・クリープ材料の有限要素法解析

定価(税込)  2,860円

著者
監修
サイズ A5判
ページ数 216頁
ISBNコード 978-4-526-08186-6
コード C3053
発行月 2022年02月
ジャンル 機械

内容

人気シリーズ「解析塾秘伝」第9弾!非線形有限要素法における金属や土質系の非弾性材料、つまり弾塑性と粘塑性(クリープ)材料モデルの理論と材料パラメータの意味を理解し、適切な有限要素法解析を身につけるための入門書。基本的な応力とひずみの関係および有限変形理論の概要と基礎的な弾塑性理論から、金属系材料、土質系材料、粘塑性材料について解説。

石川覚志  著者プロフィール

(いしかわ さとし)
博士(工学) 京都大学大学院工学研究科修了
1961年生まれ 大阪市出身 ㈱IDAJ 勤務
非線形有限要素法プログラムのカスタマーサポートを経て、非線形解析の受託解析業務に従事。2001年から、NPO法人CAE懇話会の解析塾において非線形構造解析コースを担当。延べ500名以上の受講生を指導する。2006年より、一般社団法人日本ゴム協会・ゴムの力学研究分科会の書記、2018年より同分科会の副主査を担当。

目次

第1章 序章
1.1 応力とひずみ
1.2 多軸場での応力とひずみ
1.3 有限変形理論
1.4 弾塑性理論

第2章 金属系材料
2.1 Trescaの降伏条件
2.2 Misesの降伏条件
2.3 線形移動硬化則
2.4 混合硬化則(Chabocheモデル)
2.5 サブレイヤモデル(多線形移動硬化則)
2.6 全ひずみ理論(変形理論)
2.7 ひずみ速度依存塑性
2.8 Johnson-Cookモデル
2.9 延性破壊モデル(Gursonモデル、GTNモデル)
2.10 Hillの異方性塑性
2.11 Hosfordの降伏曲面
2.12 Karafillis-Boyceの降伏曲面
2.13 Barlatの異方性塑性
2.14 超弾性(形状記憶合金)

第3章 土質系材料
3.1 Mohr-Coulombの降伏条件
3.2 Drucker-Pragerの降伏条件
3.3 Cam Clayモデル
3.4 CAP付きDrucker-Pragerモデル
3.5 軟岩塑性モデル

第4章 粘塑性材料
4.1 クリープ材料
4.2 べき乗モデル
4.3 Garofaloモデル
4.4 Anandモデル
4.5 Darveauxモデル
4.6 Wieseモデル

あとがき
索引
著者略歴

はじめに

本書の目的は、非線形有限要素法における金属や土質系の非弾性材料、すなわち弾塑性と粘塑性(クリープ)の材料モデルの理論と材料パラメータの意味を理解し、適切な有限要素法解析を行えるようになることである。第1章では序章として、基本的な応力とひずみの関係および有限変形理論の概要と基礎的な弾塑性理論を説明している。第2章以降が実質的な内容となり、第2章で金属系材料、第3章で土質系材料と材質別に章を設けて説明している。続く第4章は粘塑性材料というタイトルとした。本来、粘塑性というキーワードは材料の速度依存性を表し、金属でも土砂でも見られる現象である。降伏応力がひずみ速度に依存する材料については第2章でいくつかのモデルを説明してある。しかし、「粘塑性とは降伏曲面を持たない塑性モデルである」という見方をすれば、それは現在の有限要素法の枠組みとしてCREEPというキーワードでまとめられているので、別の章として設けた。
なお、材料モデルの数式は、できる限り原論文に記載されている変数を適用した。したがって、たとえば降伏応力をYやσyあるいはσ―などと異なる変数で表記しているが、同じ意味として解釈していただきたい。
本書では、材料モデルの理解が深まるようにできるだけ多くの例題を紹介しており、それらのサンプルデータはAbaqusの入力データを用いて説明している。もちろん本書のサンプルデータはインターネット上にて公開しているので、ダウンロードして活用いただきたい。

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