材料特性の算出に、素材の大きさが影響するのか、実際にテストしてみましょう。
Altair Employeeはじめに
結論から言うと、影響ありません。もともと材料特性とは大きさに無関係だからです。
おそらくこの記事に行きついたということは、何か考えがこんがらがってしまってるのだと思いますので、私が下手な説明をする代わりに、実際に素材の大きさだけ変えて、材料特性が変わるのかどうかを、テストして、その結果を見ていただこうと思います。
粒子モデルでテスト
以下の粒子モデルでテストします。まず MultiScale Designer で一通り済ませた後、MultiScale Designer が作ったユニットセル FEM モデルを 1000倍して、同じことを行ってみます。なお、一つ一つの作業の説明は行わないので、MultiScale Designer の作業方法を知りたい方は、次の演習書の 3節を行ってみてください。
https://community.altair.com/community?id=kb_article_view&sysparm_article=KB0113632
作業、設定内容
粒子モデルで 50% の体積率:
各素材の線形特性:
マトリクスの非線形特性:
粒子は線形として扱う:
5% の引張試験も行う:
どのような結果になるのかは、あとで 1000倍したものと併せてお見せします。ここでは、まず、どのように 1000倍のモデルを作ったのかを説明します。
一通り実行を終えると、次のフォルダに _mesh.fem ファイルができています。
このモデルを HyperMesh に読み込んでみると 1辺が 1mm でした。
これを 1000倍してエクスポートし、MultiScale Designer の自作ユニットセルとして読み込み、全く同じことを行いました。自作ユニットセルの使い方は次の記事をご覧ください。
https://community.altair.com/community?id=kb_article_view&sysparm_article=KB0122324
利用したファイルのダウンロード
MultiScale Designer で一通り行う設定ファイル: particle.mic
1000倍したメッシュ: particle_mesh_x1000.fem
自作セルの場合、ファイルパスの問題で .mic ファイルがそのまま動かないため、先ほどのリンクを見ながら、ご自身で、自作セルに置き換えてみてください。
結果比較
線形特性:
5% 引張試験:
線形特性も非線形を含む 5% 引張試験も全く同じ結果になっています（数値誤差はあります）。
まとめ
材料特性の算出に、素材の大きさは関係ありませんでした。
アルテア公式製品リンク
https://www.altairjp.co.jp/multiscale-designer/
お問い合わせ先
https://www.altairjp.co.jp/contact-us/