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あらゆる条件のクリープ曲線を迅速かつ正確に計算

設計エンジニアは、特定の用途タイプに対応する樹脂を選択する際、選択しなければならない樹脂クリープ 特性を比較したいと考えています。当社のクリープツールを使用すると、任意の温度および応力レベルでの材料のクリープ挙動を簡単にチェックできます。また、このツールを使用して、材料データを入力として必要とするシミュレーションを実行し、設計を検証および最適化することもできます。

長期間にわたって連続荷重に耐える必要がある部品を設計する設計エンジニアは、クリープ変形が許容できるかどうかを確認する必要があり、そのためにはシミュレーションの入力として材料 クリープデータが必要です。エンバリオのお客様は、評価に必要なクリープデータをすべての遅延なく取得できます。さらに、当社のCAE/エンジニアリングサービスチームは、クリープデータの使用方法やクリープシミュレーションの結果の解釈についてサポートが必要な場合にサポートする準備ができています。 

正確なクリープ曲線をすぐに  取得できます

クリープツールは、アプリケーション設計プロジェクトのコンセプトおよび詳細設計段階で利用することが最も重要です。クリープに関する部品の要件があり、これらの評価はFE(有限要素)シミュレーションによって行うのが最適です。結果の品質は、材料データ入力の可用性と品質(=クリープ曲線)によって左右されます。 

材料ごとに1つのクリープ曲線だけではありません。温度、相対湿度、応力レベル、荷重持続時間、繊維配向など、クリープ曲線に影響を与える多くのパラメータがあります。現在、クリープツールでは、温度(T)と応力(σ)の影響を考慮しています。 

クリープツールを使用すると、関心のある特定の温度と応力レベルを入力し、クリープ曲線を生成できます。有効な温度と応力の範囲は、ツールによって示されます。また、当社の多くの材料に対してこれを行い、効率的な方法でそれらの性能を比較することができるため、特定の用途に最適な材料を選択できます。

クリープ性能は、結果のひずみ(=変形)を時間の関数として出力したり、関数時間としてクリープ 弾性率(=一定の応力を時間依存の変形で割ったもの)など、さまざまな形式で出力できます。考慮される時間は 1000 時間に制限されました。クリープ応答は、射出成形されたISO5271A試験片で測定されます。すべての、クリープツールの予測は、これらのタイプの試験片で測定されたクリープデータに基づいています。

私たちは、いくつかの温度と応力レベルで多くのグレードの多くのクリープ曲線を測定しました。これらはすべてのデータシートで入手できます。 また、plasticsfinder.envalior.com 上の曲線を見つけることもできます。ただし、温度と応力のすべての条件が測定されているわけではありません。 

このような場合、いくつかのオプションがあります。 

  1. 一緒に作業している材料 サプライヤーに、時間と投資が必要な欠落しているクリープ曲線を測定するように依頼してください。リードタイムは通常8〜12週間で、会社概要の1000時間実行される標準クリープ測定に基づいています。  
  2. 既存のデータに対して補間を実行して、欠損条件のクリープ曲線を推定します。 
  3. ありがたいことに、これらの課題を解決するための迅速かつ効率的な方法を提供するクリープツールという3番目のオプションが利用可能です。いくつかのユーザー入力に基づいて、必要なクリープ曲線をツールで推定できます。出力を取得したら、曲線をExcelファイルでダウンロードし、遅滞なくプロジェクトを続行できます。

クリープツールを支える技術

多くのグレードのすべての クリープ曲線を1つのデータベースで測定・収集し、ポリマー物理学に基づくモデルを開発して、応力、温度、水分、ガラス繊維含有量、ガラス繊維配向がクリープ曲線のレベルと形状に及ぼす影響を評価しました。 

当社のクリープツールによるクリープ変形予測におけるこの結果は、高すぎない荷重に適用する場合、通常10%以内の高い精度を持っています。負荷が初期引張り 強度の50%を超えると、偏差が発生する可能性があります。オンラインクリープツールでは、適用される荷重は引張り 強度の45%に制限されています。

より多くのクリープ曲線を測定することにより、クリープツールの改善を続けています。これには、まだカバーされていない温度と応力の範囲、およびより多くの材料グレードが含まれます。

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会社概要 著者

ルシアン・ドゥーヴェン

シニアデザインエンジニア

Lucien Douvenは、オランダのエンバリオ材料センターを拠点とする高度なCAEツールの開発を担当しています。彼はアイントホーフェン工科大学で機械的工学の博士号を取得しています。

クリープツール

によって書かれた

公開日

01 June 2023

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