CAE

<フェルト吸音材の物性値は?>

# 2003年9月18日 # No.5854 # KADO #
はじめまして。KADOと申します。
現在自動車の吸音材・遮音材の設計業務に携わっているのですが
解析分野にも足を踏み入れることになり、四苦八苦の日々を送っています。
吸音材ということで、樹脂を含んだフェルト材を熱圧縮成形した製品を
扱っていまして、材料物性のDBの確立から始めている状態です。
あまり一般的でないもので、CAEの分野で扱われていないと思うのですが、いままでにこのような材料を扱っているものはあるのでしょうか?
また、数社に材料物性の測定依頼かけたのですが、測定出来ないという回答で今までに、扱った実績もないとのことでした。
測定可能な所や、アドバイス等ありましたら、よろしくお願いいたします。

CADでの設計をしてきた自分にとって、CAEについて学べば学ぶほど
難しさを痛感しますね。
自分に解析が出来るようになるのか、この先が非常に心配です。

# 2003年9月20日 # No.5865 # ハッピー #
解析の内容(音場?衝突?振動?)、必要な物性値の種類を書かれた方がRESが付き易いと思いますよ。

# 2003年9月23日 # No.5870 # KADO #
>ハッピーさん
レスありがとうございます。
説明不足申し訳ありません。
確かに解析内容・必要物性等がわからない状態での回答はし辛いですもんね。
上記製品にて、振動解析を行おうとしています。
I-DEASにて設計を行い、解析もI-DEASを使っております。
必要な物性として、ヤング率・ポアソン比のデータベースの確立の必要があります。

扱っている材料が積層材ですので、基本的には線形解析では扱えないと思いますが今の現状では、I-DEASでの解析で、今後CAEの必要性の見極めを検討しています。
実際のフェルト材は、成形前は30mm程度の厚みのあり、
平米面重量が600g/㎡・800g/㎡・1000g/㎡ある原反を
3～25mmの厚みに熱圧縮成形し製品化しています。

当然、厚み違いにより物性値が変わってきてしまいますので
必要な物性データとしては、かなり多くのものを扱わなくてはならないと思います。
現段階では、3・5・10・15・20mmの代表的な厚みの物性値で近似して扱いたいと考えています。

このような材料を扱っているのですが、振動や、形状変形の確認なのど解析には適してしるのでしょうか。あまりサンプルや、実例が無いので
材料物性の測定依頼も難しくなっています。

# 2003年9月25日 # No.5883 # ピピ #
最終的にどんな解析をやりたいのか、今ひとつ理解できていないのですが...
制振を考えるときに一番重要で難しいパラメータは減衰能ですよね。
ですから、ヤング率とかポアッソン比だけじゃ不足だと思います。

この制振(吸音)材は鋼板などに貼り付けて効果を発揮するものじゃ無いですか?
そしたら、実際に貼り付けた状態で加振実験を行って損失係数などを算出するのが一般的な手法だと思います。
そこは理屈だけじゃないかもしれませんね～。

参考文献は
機械学会編　　「振動のダンピング技術」　　養賢堂
田中良平ほか　「制振材料」　　　　　　　　日本規格協会

まずは、この辺を本屋さんで探してみては如何でしょう。
(編集担当：Happy 2003/10/18)

<SAPH400の変形抵抗教えてください>

# 2003年4月18日 # No.5110 # snow #
初めて書き込みします。CAE業務を今年からやり始めましたsnowといいます。
SAPH400の知りたい情報(変形抵抗)がないのです。どうか教えてください。
JISの本にもありませんでした。

# 2003年4月18日 # No.5111 # チャーリー #
こんばんは、
変形抵抗は、歪-応力と考えてプレス加工などの解析でしょうか?

参考までに、自動車用構造用熱間圧延高張力鋼板
SAPH310など数種類あり、板厚は1.6～14mmです。
機械的性質も規定されており、SAPH370では
引っ張り強さ370MPa以上、
降伏強さ225MPa以上、
伸びが厚さ1.6～2.0mmの場合に32%以上などと定められています。
この情報から、ある程度予測します。
ということで、あくまであくまであくまで参考ですが、
SAPH400でしたら
引張り強さ　400MPa　歪30%?
降伏強さ　　250MPa程度?
降伏伸びを3%～8%でS-S曲線を創造して描きながら、硬化則を決定してみる。
簡単なモデルで様子を見る。
該当する材料メーカーにしつこく聞くのは常套手段です。
もし判明したら、本掲示板にレスするとみんなから感謝されます。(笑)
しつこいですが、あくまで参考ですよ。

# 2003年4月19日 # No.5113 # ピピ #
> > SAPH400の知りたい情報(変形抵抗)がないのです。どうか教えてください。
> > JISの本にもありませんでした。
by snowさん

> ということで、あくまであくまであくまで参考ですが、
> SAPH400でしたら・・・
> もし判明したら、本掲示板にレスするとみんなから感謝されます。(笑)
by チャーリーさん

SAPH400のJIS規格に関する情報は、この辺で見つかりますが、
http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.steel-union.com/datebase/00usuita.htm
JIS規格で規定されている機械的特性値ってのは、CAEで役立つものがあまり無いですよね～。
塑性変形解析を実施するための特性値というとちょっと難しい部分もあるでしょうが、弾性解析のためのヤング率やポアッソン比などの超基本的な特性値でも、材料によってはなかなか見つからなくて適当に推定したりしますが、皆さんどうしてるのかな?

# 2003年4月21日 # No.5140 # snow #
遅いレスで申し訳ありません。
やっぱりそのURLに行き着いてしまいますよね(笑)
もう少し頑張って探してみたいと思います。

# 2003年4月23日 # No.5150 # snow #
snowです。
SAPH400のデータです。
密度:7.81g/cm^3
変形抵抗:45～47kg/mm^2
ヤング率:19800kg/mm^2
ポアソン比:0.33
動摩擦係数:0.15～0.17
エリクセン値:0.25
ランクフォード値:1.5
現在調べたものです。応力-ひずみ曲線がないため、弾塑性解析はできません(悲)
こんなデータで喜んでもらえるのかは少し疑問です。

# 2003年4月23日 # No.5151 # チャーリー #
喜ぶ方は、まちがいなくたくさんいますよ。
他には、なんと、nc-netさんにこんなデータが!
http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.nc-net.or.jp/kouza/iron/03_k.html
このグラフに、今までの参考値をプロットして推測するのも解析屋さんの仕事かも(笑)
各パラメータは弾塑性本やWeb検索するといいのでは

# 2003年4月23日 # No.5152 # snow #
チャーリーさんありがとうございました。
これで何とか応力-ひずみ曲線が書けそうです。
今後もよろしくお願いします。
(編集担当：Happy 2003/10/18)

<砥石のヤング率、ポアソン比>

# 2003年1月21日 # No.4597 # シュウ #
こんにちわ、シュウです。
またお伺いしたいのですが、レジン砥石のヤング率、ポアソン比をわかる方がいましたら教えてください。(レジン砥石といっても種類がたくさんあると思いますが・・・)
また、砥石のヤング率、ポアソン比等の物性値の一覧があるHPがありましたら教えてください。
よろしくお願いします。

# 2003年1月21日 # No.4599 # ピピ #
　シュウさん、コンバンハ。
　私は砥石に関する知識はほとんど持ち合わせていませんが、「レジン」って樹脂を意味する一般名称ですよね。
　もう少し具体的じゃないと、分かってられる方もちょっと答えられないんじゃ無いかな?
　それから、解析の目的と砥石周りのどのくらいの範囲をモデル化するのかが重要な情報かと思います。

> また、砥石のヤング率、ポアソン比等の物性値の一覧
> があるHPがありましたら教えてください。
> よろしくお願いします。
http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.matweb.com/index.asp?ckck=1
　過去ログでも数回出てきてると思いますが、素晴らしいサイトです。
　英語ですが、検索方法が非常に分かりやすいので試してみてください。一般的な「Polymer」ならすべて載ってると思います。

# 2003年1月22日 # No.4606 # 金色ウサギ #
私も砥石に関する知識はないのですが、、、
レジン砥石(レジノイド砥石の方がよく使われるみたいです)とは
「フェノール系レジンを結合剤とした砥石」で、英語では"resinoid bonded wheel"だそうです。
また、いろんな製品が出ているようですので、一般的なヤング率はHPとかでは出ていなさそうです。
製造メーカーに問い合わせるか、実験して測定するしかないのでは?

# 2003年1月23日 # No.4616 # シュウ #
こんにちわ、シュウです。
ピピさん、金色ウサギさん、レスどうもありがとうございまいした。
ぴぴさんに教えていただいたHP、参考にさせていただきます。
とりあえずある筋からレジン砥石のヤング率(5GPaと鉄鋼材料の
2.5%程度ですけど、こんなものなのですかね?)を入手しました。
ちなみに今、私がしようとしている解析は円筒テーパー状の製品を研削
するのですが、加工荷重を加えた段階での変形量を見ようとしています。

> 製造メーカーに問い合わせるか実験して測定するしかないのでは?
メーカーにも問い合わせましたがやはりそのような物性値データは持っていないようです。

# 2003年1月23日 # No.4617 # ピピ #
こんにちは。シュウさん。

>とりあえずある筋からレジン砥石のヤング率(5GPaと鉄鋼材料
>の2.5%程度ですけど、こんなものなのですかね?)を入手しま
>した。
>ちなみに今、私がしようとしている解析は円筒テーパー状の製品を
>研削するのですが、加工荷重を加えた段階での変形量を見ようとし
>ています。
byシュウさん

　以前、GFで強化されたフェノール樹脂材の解析をやったことがありますが、その際、メーカから入手したヤング率は17.5GPaでした。
　砥石の場合は、剛性だけでなく、粘りみたいなものも大事でしょうから、そんなものなんでしょうかね。
　GFで強化されていると、異方性材料になると思うので、ご注意を。

>メーカーにも問い合わせましたがやはりそのような物性値データは
>持っていないようです。

　東大の先生が開いているサイトで面白いもの見つけましたよ。
http://bbs.nc-net.or.jp/forum/jump.php?bbs_type=12&touri=http://www.geocities.co.jp/Technopolis-Mars/6930/lesson6.html

　ものすご定性的なグラフですけど、元になった情報があるのだと思います。

# 2003年1月29 # No.4660 # シュウ #
こんにちわ、シュウです。

ピピさん>
> 　問い合わせてみたら如何でしょうか?
レス、ありがとうございました、早速問い合わせてみました。
回答として以下のメールが帰ってきました。
Q
一般的なレジンボンド砥石、ビトリファイド砥石、メタルボンド砥石
のヤング率、ポアソン比は?
A
砥石の検査は旧JISに順じて行っており、ヤング率やポアソン比は
公表されていません。
聞きかじりですが、砥石の回転破壊強度値を計算する際に使うポアソ
ン比は0.2程度のようです。ヤング率はレジが10GPa弱、ビトはレジ
の5～6倍程度と聞いた事があります。
正確さには自信がありません。
どうもありがとうございました。
(編集担当：Happy 2003/09/29)