Service

サービス

材料試験

構造解析をおこなううえで必要な解析対象物の適正な材料物性値を、材料試験を実施し確定いたします。

解析対象物の適正な材料物性値を用いて計算することが、目的とする解析結果の精度や信頼性を増すことはいうまでもありません。特に樹脂製品の落下衝撃解析となりますと樹脂材料の持つ「ひずみ速度依存性」の特性を見逃すわけにはいきません。またゴム材を使った製品ではゴムのもつ「粘弾性特性」についても無視できません。
当社ではプラスチックなどの樹脂材料、ゴム材料、発泡材等に対して各種材料試験（引張試験、圧縮試験、高速引張試験、粘弾性試験など）をおこない、解析で利用する材料データに変換してこれらのデータをご提供させていただきます。また、これらのデータについては、Ansys LS-DYNAによる材料試験シミュレーションでその妥当性を確認いたしております。
（試験片は、原則としてお客様にご用意いただきますが、当社で用意できるものもございますのでご相談ください。）

テラバイト材料試験＋データ作成・検証サービスの特徴

  • 材料試験からシミュレーション用材料データ作成・検証まで、一貫したサービスを提供します。

  • シミュレーション用材料データ作成・検証に最適な材料試験を実施します。

    1997年創業以来培ってきた材料データ作成・検証技術に基づいて、材料試験方法を選択しています。

  • 材料構成則を熟知した技術者が材料データを作成・検証し、提供します。

    •  樹脂材料については、樹脂材料構成則として評判の高いSAMP-1用材料データを提供します。
    • 材料構成則に基づき、材料データを作成します。このため、安定して解析を実施いただけます。
  • ビデオ伸び計
    ビデオ伸び計
  • 試験機
    試験機

サービスの流れ

サービスの流れ

 

テラバイト材料試験メニュー

実施試験 試験項目 対象材料
静的引張試験 弾性率・ポアソン比・荷重－変位関係・応力－ひずみ関係・破断伸び・引張強さ 樹脂・ゴム・金属・フォーム材・
ウレタン発泡・複合材
静的圧縮試験 荷重－変位関係・圧縮強さ 樹脂・ゴム・フォーム材・ウレタン発泡・複合材
静的せん断試験 荷重－変位関係・せん断強さ 樹脂・複合材
静的ヒステリシス試験 荷重―変位のヒステリシス・損傷特性 樹脂・ゴム・発泡材
面衝撃試験

荷重－変位関係・破断変位・衝撃吸収エネルギー

 樹脂・複合材
高速引張試験 荷重－変位関係・破断伸び 樹脂・金属
衝撃落下試験 衝撃による粘弾性特性・衝撃によるひずみ速度依存特性 樹脂・ゴム・発泡材
３点曲げ試験・４点曲げ試験 荷重－変位関係 樹脂、複合材
動的粘弾性試験 粘弾性特性 樹脂・ゴム材
シャルピー試験 衝撃吸収エネルギー 樹脂　

材料試験受託例

MAT_SAMP-1用材料試験

・試験片作成

・試験データ整理、報告書作成

・静的引張／圧縮／せん断試験
　試験速度 ：3 水準
　N数：各水準 n=5

・高速引張試験 4 ～ 7速度、各速度 n=1程度

・ 納期 ： 1.0～1.5カ月（材料試験のみ）

  • 圧縮試験片
    圧縮試験片
  • 引張試験片
    引張試験片

解析による確認計算

引張り試験で取得したデータをAnsys LS-DYNA用に作り直して、引張り試験のシミュレーションでデータの妥当性を確認いたします。以下引張り試験シミュレーションの実例です。
共に延性的性質を示す材料についておこないました。１号試験片(左側)では損傷モデルを利用した解析例で２号試験片(右側)では破壊を考慮に入れた解析例です。

  • 引張試験3
  • 引張試験4
  • 引張試験5

樹脂用材料構成則MAT_SAMP-1　解析事例

  • 塑性ポアソン比の検証
    塑性ポアソン比の検証
  • 圧縮特性
    圧縮特性

材料試験 解析実例

取得データを用いた解析実例

樹脂材料では引張速度により、その特性が異なります。これをひずみ速度依存性といいますが一般的には引張速度が高くなれば（ひずみ速度が速くなれば）材料は硬くなります。右の図において、左側の図はひずみ速度依存性が考慮されていない解析例です。右側はひずみ速度依存性を考慮した解析例です。つぶれ具合の違いがはっきり現れています。ひずみ速度依存性を考慮した解析では変形体（樹脂材料）が硬くなりそれに伴った反力の上昇が見れます。
このような効果は樹脂製品の落下・衝撃解析には考慮すべき特性です。樹脂製品の落下・衝撃解析をおこなう際にはぜひご相談ください。

  • 解析事例1
  • 解析事例2
  • 解析事例3

「速度依存性」を考慮した解析事例　1　（リブ付きパネルとダミーヘッドの衝突）

｢リブ付きパネルとダミーヘッドの衝突｣ではダミーヘッドの表皮はゴム材料でモデル化し、リブ付きパネル（ピラー）を樹脂材料でモデル化、その強度評価をします。この場合など｢ひずみ速度依存性｣特性考慮の有無で結果が変わってきます。リブに発生する応力や変形量が｢ひずみ速度依存性｣特性で変わるわけです。プラスチック製品の落下・衝撃解析をおこなった場合と落下試験をおこなった値が合わない。特に解析の方が大きくひしゃげる様な場合にはこの特性の効果を疑うことも必要かもしれません。

  • 解析事例1
  • 解析事例1
  • 解析事例1
  • 解析事例1

「速度依存性」を考慮した解析事例　2　（携帯電話の落下）

｢携帯機器の落下解析｣ではこの効果がもっとも顕著に現れます。携帯電話やデジタルカメラ、ハンディターミナル、ノートPCなどの筐体は樹脂製品です。こ の部分の合成が不適切である場合、この筐体を通して入力する応力の伝播も適切なものではありません。ということは本来一番核にしたい落下時の携帯機器内応 力状態の様子は依然分からないままという事なのです。材料物性値を性格に、状況に応じて｢ひずみ速度依存性｣間でも考慮すべきか否かは重要な選択ポイント となるのです。

  • 解析事例2
  • 解析事例2
  • 解析事例2

ゴム材料の粘弾性特性の解析実例

ゴム材料は引張試験、圧縮試験、粘弾性特性試験があります。ゴムは引張と圧縮が異なった挙動を示しますので両試験をおこないます。ゴム材料のもう一つの特徴である粘弾性特性については以下のような試験装置で動的粘弾性試験を実施し、ゴム試験片をツイストさせて測定します。

  • ゴム材料1
    試験体装着部分拡大図
  • ゴム材料2
    試験装置全体図

ゴム材料の粘弾性特性を考慮した解析実例

ゴムスイッチの押下シミュレーションに粘弾性特性効果を取り入れた例です。
グラフは、ゴムスイッチのヒステリシスをシミュレーションによって得た例です。下のグラフのように載荷し、次に除荷したときの応答が異なり、しかも時間遅れが発生します。このような特性を粘弾性特性といいます。キーを押したときのクリック感は、ゴムスイッチの座屈を伴う粘弾性特性に依存しています。

  • ゴム材料3
    解析結果の例
  • ゴム材料4
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