接着剤用材料 MCOHE の説明と設定サンプルモデル

altair_fukuoka · April 2023

始めに

層間剝離等の接着剤を模擬するためのモデリングの基礎となる、接着剤用材料 MCOHE の説明をします。

MCOHE の説明

普通の材料は、応力-ひずみの関係性を決めるものですが、MCOHE の場合は、応力-伸びの関係性を決めるものになります。と言うのも、接着剤の場合、ひずみを測定しようにも元の厚さが測定困難であったり、モデル作成の都合上、本来の接着剤の厚みとは異なる厚みで要素を作らざるを得なかったりと、ひずみよりも、伸びの方が扱いやすいからです。

具体的には次のような、三角形の関係を用います。ユーザーが指定すべきパラメータは COHE, CRTOD, MAXOD です。

COHE は三角形の面積です。次元は、応力 * 長さです。エネルギー解放率などとも呼ばれています。CRTOD は頂点となるの伸び、MAXOD は応力 0 になる伸びで、次元は長さです。

もしかしたら、下図の最大応力 TMAX や、初期の傾き G (次元は応力/長さ) を使って入力したいかもしれませんが、それらはどちらも COHE, CRTOD, MAXOD に変換できます。

例えば TMAX, G, COHE が分かっているとします。

TMAX = G * CRTOD →→→→ CRTOD = TMAX/G

です。

また

COHE = TMAX * MAXOD / 2 →→→→ MAXOD = COHE/TMAX * 2

です。このような感じで、3個が分かれば、残りの 2個はおのずと分かります。