特定のアプリケーションタイプ用の樹脂を選択する場合、設計エンジニアは選択する必要がある樹脂の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、結果として生じるクリープ変形が許容可能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。
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、結果として得られるひずみ(=変形)を時間の関数として出力したり、クリープ弾性率(=適用された一定の応力を時間依存の変形で割ったもの)を関数時間として出力したりするなど、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。
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および収集し、応力、温度、水分、ガラス繊維含有量、およびガラス繊維配向がクリープ曲線のレベルと形状に与える影響を評価するためのポリマー物理学に基づくモデルを開発しました。
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。荷重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。
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。
01 June 2023
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