破壊力学、亀裂進展解析

jjishii @jjishii

@ito_takashi 破壊も解析で大体わかるようですがミーゼスとか指標にならない　どこまで壊れて壊れたとみなすかが問題で　私がよく関わる分野は少しくらいヒビOK　（目視では外観損傷皆無）　破壊が途中で止まるのか？進展性計算は行いたいのですが・・

@ito_takashi

線形破壊力学の範疇であれば応力拡大係数と破壊靭性値で評価できると思いますがどうでしょうか。CAEで亀裂進展計算はしなくてもParis則などの亀裂速度進展速度がわかっていれば亀裂進展もまあまあ使えると思います。@jjishii 進展性計算は行いたいのですが・・

jjishii @jjishii

@ito_takashi 繰返荷重での経年亀裂予測で　実際亀裂生成させて解析した方が面白いと予想です　応力高い箇所を要素除去（引張りはいいんですけど）しそれで応力が次第に消滅していく方向か、逆に切欠形状になる等で破綻か？　判れば格好いい　商売柄インパクトが・・＾＾）　

@ito_takashi

確かに見た目はFEMで亀裂が成長するのを見るのは面白いですがあまり実用的なものはないと思います。それでもxFEMなどもぼつぼつ出てきたようですね。@jjishii 実際亀裂生成させて解析した方が面白いと予想です

JIKO @jikosoftcom

非線形ならエネルギー開放率やJ積分とかでしょうか。何れ破壊力学で判断した方がよいと思います。 #CAEjp QT @ito_takashi: 線形破壊力学の範疇であれば応力拡大係数と破壊靭性値で評価できると思いますがどうでしょうか。@jjishii 進展性計算は行いたいのですが

つのだこ @tsunodako2023

@ito_takashi @jjishii 切欠を入れた試験片を使えば解析との比較ができるのですが、実際の製品は初期き裂がどこで発生するかは確率的で判断が難しいので、き裂進展解析から製品の信頼性を予測するのも現状は難しい、というのは元の上司のお言葉。　#CAEjp

つのだこ @tsunodako2023

KにしてもJにしても確立された破壊力学理論は2次元ベース。3次元での理論は完全に確立されていないと思っています。しかし、モデルは3次元のことが多いはず、皆さんどうされているのでしょうか？QT @jikosoftcom: http://bit.ly/bIttj0 #CAEjp

@ito_takashi

お説の通りですが、損傷許容設計を採用すれば避けては通れません。信頼性を予測するのではなく、信頼性を保証することに利用できます。気に入らないといったら飛行機には乗れませんよ。@tsunodako き裂進展解析から製品の信頼性を予測するのも現状は難しい #CAEjp

@ito_takashi

3次元の亀裂の応力拡大係数の式はありますからこれを利用しています。応力は3次元モデルから読み取れば十分です。わざわざFEMで亀裂進展解析をすることはありません。@tsunodako モデルは3次元のことが多いはず、皆さんどうされているのでしょうか。 #CAEjp

@ito_takashi

@tsunodako 初期亀裂の発生時の亀裂寸法はわからないので疲労から、亀裂進展を予測はできないでしょうね。初期亀裂の発生部位は応力が均一でない限り最大応力部から発生するという意味では予測できます。ただ、いつ発生するかはバラツキが大きく予測はできないでしょうね。 #CAEjp

JIKO @jikosoftcom

@ito_takashi @tsunodako うちは亀裂の発生そのものがNG なので亀裂進展の解析はしません。 #CAEjp

つのだこ @tsunodako2023

@ito_takashi どの程度まで信頼性技術を詰めていくのかの違いですね。電子業界ではマンソン・コフィンをベースにしたはんだの疲労寿命予測手法が標準化しつつありますが、き裂進展については考慮はしているものの今のところかなりアバウト。でも設計にはまあまあ使えます #CAEjp

JIKO @jikosoftcom

やるとしたら平面ひずみ状態を想定しますかね。 QT @tsunodako: KにしてもJにしても確立された破壊力学理論は2次元ベース。3次元での理論は完全に～皆さんどうされているのでしょうか？QT @jikosoftcom: http://bit.ly/bIttj0 #CAEjp

JIKO @jikosoftcom

KⅠ以外のモードが絡むとややこしい気が…。 #CAEjp

つのだこ @tsunodako2023

あることは知っていますが、私の中ではまだ論文レベルで実務に応用（特に実製品形状）はどうかという感が。私の頭が悪いだけかもしれませんが… RT @ito_takashi: 3次元の亀裂の応力拡大係数の式はありますからこれを利用しています。 #CAEjp

JIKO @jikosoftcom

G とかJとかも結局はK に換算してパリス則なんですかね。勉強不足…。 #CAEjp

つのだこ @tsunodako2023

そうですよね。ただ実製品は3次元。以前3次元で全体解析をして、亀裂周りをズーミングで2次元平面ひずみ解析すれば、という話も出たのですが、どうも怪しいので私はのりませんでした。 RT @jikosoftcom: やるとしたら平面ひずみ状態を想定しますかね。 #CAEjp　

@ito_takashi

はんだ界面の評価などは低サイクル疲労寿命では評価が難しいのでは？。クリープも入るようですしかなりタフな問題だと思います。実験優先はわかるような気がしますが、確かにそれでは進歩がないかも知れません。@tsunodako はんだの疲労寿命予測手法～ #CAEjp

@ito_takashi

@jikosoftcom @tsunodako 小林英夫先生(現横国大、元東工大)のまとめた「構造健全性ハンドブック」(共立出版)が参考になるかも知れません。実用的です。電子部品にはちょっと適用が難しいかも知れませんね。

@ito_takashi

Paris則はKI付近でも亀裂進展速度が変わりませんから、FORMANを使う法が賢明だと思います。それともいっそNASAのFLAGROを使うとか。@jikosoftcom K に換算してパリス則 #CAEjp

JIKO @jikosoftcom

その辺私にとってかなり未踏です。ご教授ありがとうございます。後で調べてみます。 QT @ito_takashi: Paris則はKI付近でも亀裂進展速度が変わりませんから、FORMANを使う法が賢明だと思います。それともいっそNASAのFLAGROを使うとか。 #CAEjp

つのだこ @tsunodako2023

ありがとうございます。さがしてみます。 RT @ito_takashi: @jikosoftcom @tsunodako 小林英夫先生(現横国大、元東工大)のまとめた「構造健全性ハンドブック」(共立出版)が参考になるかも知れません。実用的です。

つのだこ @tsunodako2023

論文は多数ありますが、試験と解析の相関は対数グラフだし、まだまだアバウトな世界です。 RT @ito_takashi: はんだ界面の評価などは低サイクル疲労寿命では評価が難しいのでは？。クリープも入るようですしかなりタフな問題だと思います。(略） #CAEjp