fe-safe

有限要素モデル向けの耐久性解析ソフトウェア

fe-safe/Rubber

ゴムおよびエラストマー素材の疲労解析に初の市販ソフトウェアツールを導入。ゴム素材、部品とシステムの開発者は、設計上の問題に対処する恒常的な手段としてシミュレーションへの依存を高めています。耐久性シミュレーションは特に需要が大きく、開発課題の多くは耐久性であることが多々あります。金属部品の場合、FEAに基づく疲労解析ソリューションは長く市販のものが存在し、多くの産業セクターで設計コンセプトの仕上げと検査に重要な役割を持つようになっています。そして、エラストマーのソリューションについてもようやく可能になりました。

fe-safe/Rubberの特徴

  • 独自の、特許取得のソリューションでエラストマーの疲労損傷をシミュレート
  • エラストマー用に専用開発されたツールで複雑な検証ケースを処理
  • 開発にあたったEndurica社はエラストマー・テクノロジー開発の先駆者
fe-safe/Rubberを使用してラバーブッシュの寿命と疲労亀裂の開始位置を正確に予測
    概要

    主な特徴

    • 使いやすいユーザー・インターフェースで有限要素解析結果にアクセス、荷重サイクルを定義して材料を指定
    • 正確な材料モデル - 高度な非線形応力ひずみ曲線、Mullin効果、ひずみ結晶化
    • 温度依存
    • 時間依存
    • 効率性と適用のしやすさを織り込み設計された疲労特性スキームfe-safe/Rubberでは、既存の実験から直接入手できる材料特性を使用
    • データ入力済みの材料データベースのほか、ユーザー・データベースに独自の材料情報を追加
    • 多軸荷重を考慮したクリティカル・プレーン解析
      • 特許取得のクリティカル・プレーン・アルゴリズムにより、疲労する各平面に対する個々の荷重を考慮
      • 疲労する各平面の動きに対する有限ひずみの影響を考慮
      • 各平面に仮定損傷のエネルギー放出率を時間関数として予測
      • 平面ごとに各時間の亀裂閉鎖の可能性を考慮
      • 損傷の累積率が最大になる平面としてクリティカル・プレーンを特定
    • 変動振幅荷重を平面ごとにカウントするレインフロー・カウント方式<b/>
    • fe-safe/Rubberの損傷累積計算は、それぞれのピークと谷ごとに影響を考慮

    fe-safe/Rubberではfe-safeのアドオン・モジュールとして、複雑な荷重履歴の影響、多軸疲労、その他fe-safeの高度な機能を含めた解析が可能です。

    機能

    fe-safe/Rubberでは、ゴム部品の疲労寿命を予測します。有限要素解析およびゴム材料特性により算出された機械荷重サイクルをもとに、部品の各部分で小さな亀裂が発生する荷重サイクルの反復数を算出します。疲労寿命はFEモデルにコンター図でカラー表示され、亀裂が始まる重要な位置を示します。

    fe-safe/Rubberは、有限ひずみ用に専用開発された特許取得のクリティカル・プレーン・アルゴリズムの使用を特徴としています。このアルゴリズムにより亀裂閉鎖と多軸荷重の影響を正確に反映します。荷重サイクルのイベントごとに損傷を与える作用を特定して累積するレインフロー・カウント手法も使用しています。fe-safe/Rubberでは、非線形の材料モデルを選択でき、ゴム部品の挙動を正確に表現することが可能です。また多くの一般的なエラストマー種類のすぐに使用可能な特性データベースが用意されています。

    fe-safe/Rubberは、現実の稼働条件でのエラストマーの疲労性能を解析します。高分子構造により、エストラマー独自の挙動であるため、専用の解析手法が必要です。

    • 有限ひずみ
    • 非線形弾性
    • ひずみの結晶化
    • 時間依存
    • 温度依存
    • オゾン攻撃
    • Mullins効果
    • 亀裂閉鎖
    • 疲労閾値
    • 微細構造の亀裂前兆サイズ
    メリット

    fe-safe/Rubberは、エラストマー用に専用開発された、複雑な検証ケースを処理するためのツールです。

    • 設計サイクルの初期から信頼性を向上
    • 検証済みの設計に対してビルド&ブレイクの実験コストを節約
    • 設計プロセスに研究実績のあるソフトウェアによる情報を提供
    • 重大な損傷と局所的な実働荷重を考慮して部品の損傷プロセスを把握
    • 材料のビヘイビアと実働環境を正確に織り込んだ設計判断