粘弾性タブ

設定項目

解説

粘弾性の入力形式

粘弾性なし、プロニー級数[係数入力]、複素弾性率[周波数特性]、複素弾性率[温度周波数特性]、緩和弾性率のいずれかを選択します。

緩和タイプ

粘弾性の入力形式がプロニー級数[係数入力]、複素弾性率[周波数特性]、複素弾性率[温度周波数特性]、緩和弾性率の場合に入力できます。

緩和タイプとして、せん断成分・体積成分/せん断成分のみ/体積成分のみのいずれかを選択できます。

緩和テーブル[プロニー級数]

粘弾性の入力形式がプロニー級数[係数入力]のときに緩和テーブルボタンをクリックすると以下のダイアログが表示されます。

弾性率係数βi、緩和時間Ti[s]の組みを入力してください。

βiの合計が1以下になるように入力してください。

プロニー級数の説明は、粘弾性材料の応力解析を参照してください。

グラフボタンを押すと緩和弾性率の時間変化、及び、
複素弾性率（貯蔵弾性率、損失弾性率）の周波数依存のグラフを

確認できます。

緩和テーブル[複素弾性率]

粘弾性の入力形式が複素弾性率[周波数特性]、複素弾性率[温度周波数特性]のときに緩和テーブルボタンをクリックすると以下のダイアログが表示されます。

・粘弾性の入力形式が複素弾性率[周波数特性]の場合

テーブルに周波数、複素弾性率（貯蔵弾性率と損失弾性率）データを入力してください。
弾性率の入力データは緩和タイプに応じて以下の値を入力してください。

手元のデータが緩和タイプが指定する弾性率と異なる場合、ヤング率、せん断弾性率、体積弾性率は
ポアソン比を用いて粘弾性材料の応力解析に示す換算式で変換してください。

・粘弾性の入力形式が複素弾性率[温度周波数特性]の場合

粘弾性材料の材料定数の測定は、温度と周波数を変化させながら、複素弾性率（貯蔵弾性率と損失弾性率）を測定する方法が主流です。

測定データを直接入力できるようにしてあります。

テーブルには温度、周波数、複素弾性率（貯蔵弾性率と損失弾性率）測定データを入力してください。
入力データについては、以下のルールに従って入力してください。

・入力データは緩和タイプに応じて設定する（上記表参照）
・複数の周波数データを１セットとして入力

・周波数の入力順は、昇順、降順どちらでも良いがテーブル内で統一させる
（内部でデータを扱う際に、昇順から降順、もしくは降順から昇順へ切り替わるところまでを１セットと判断します）

・１セット中の温度データは、一定が好ましいがばらつきを含んでいても良い（１セット内の平均値を代表温度として扱います）

・温度の入力順は、昇順、降順どちらでも良いがテーブル内で統一させる

入力例のイメージを示します。

周波数グラフボタンを押すと、複素弾性率（貯蔵弾性率、損失弾性率）の周波数依存のグラフを確認できます。

温度グラフボタンは、粘弾性の入力形式が複素弾性率[温度周波数特性]のときに選択できます。

複素弾性率（貯蔵弾性率、損失弾性率）の温度依存のグラフを確認できます。

マスターカーブ設定/確認、カーブフィット設定/確認は高度な内容となるため、
テクニカルノート粘弾性材料の応力解析、粘弾性材料測定データの変換を読んだ上でお使いください。

通常は設定の変更は必要はありません。

マスターカーブを作成する場合、マスターカーブを描画する基準温度が必要となります。
初期温度を基準温度とする、任意の基準温度を設定するのいずれかを選択できます。
初期温度を基準温度とするを選択した場合、初期温度はテーブルの１セット目の温度の平均値が基準温度となります。
任意の基準温度を設定するを選択した場合、基準温度を設定することができます。

不正温度データを除去にチェックが入っている場合、
イレギュラーなデータによりマスターカーブ作成に失敗した場合や、
温度上昇に対してシフト関数が大きくなる（一般的な材料とは逆の傾向を示す）場合、
不正なデータとして除去してマスターカーブを作成します。

マスターカーブボタンを押すと、マスターカーブ作成の状況（複素弾性率（貯蔵弾性率、損失弾性率）の周波数依存のグラフ）を確認できます。
各温度のデータが一本につながっていれば、マスターカーブの作成に成功していると言えます。

シフト関数ボタンを押すと、シフト関数作成の状況（シフトファクター温度依存のグラフ）を確認できます。

周波数１桁当りの要素数で、プロニー級数に換算（カーブフィット）する際の要素数を決めることができます。
要素数 = 周波数１桁当りの要素数 * （log10[周波数最大値] - log10[周波数最小値]）
で算出します。要素数を上げることで、測定データを表現する精度が上がりますが、解析中に使用するメモリ量は増加します。

損失弾性率を重視するウェイトで、プロニー級数に換算（カーブフィット）する際、大きな値を入力することで測定データの損失弾性率を一致させることができます。

計算上は、１を入力すると、貯蔵弾性率と損失弾性率を均等に扱います。

カーブフィットボタンを押すと、マスターカーブと、換算したプロニー級数により得られたカーブフィット後のマスターカーブを比較することができます
（複素弾性率（貯蔵弾性率、損失弾性率）の周波数依存のグラフ）。
また、マスターカーブを二宮-フェリーの式により換算した緩和弾性率と、換算したプロニー級数により得られたカーブフィット後の緩和弾性率も
比較することができます（緩和弾性率の時刻依存のグラフ）。
カーブが一致していれば、プロニー級数への換算（カーブフィット）が成功していると言えます。

データのファイル出力ボタンを押すと、弾性率総和、要素数、基準温度、
マスターカーブ、換算したプロニー級数により得られたカーブフィット後のマスターカーブ、
二宮-フェリーの式により計算した緩和弾性率、カーブフィット後の緩和弾性率、
プロニー級数、シフト関数を比較することができます。

緩和テーブル[緩和弾性率]

粘弾性の入力形式が緩和弾性率のときに緩和テーブルボタンをクリックすると以下のダイアログが表示されます。

テーブルに時刻、緩和弾性率データを入力してください。
弾性率の入力データは緩和タイプに応じて以下の値を入力してください。

手元のデータが緩和タイプが指定する弾性率と異なる場合、ヤング率、せん断弾性率、体積弾性率は
ポアソン比を用いて粘弾性材料の応力解析に示す換算式で変換してください。

時刻１桁当りの要素数で、プロニー級数に換算（カーブフィット）する際の要素数を決めることができます。
要素数 = 時刻１桁当りの要素数 * （log10[時刻最大値] - log10[時刻最小値]）
で算出します。要素数を上げることで、測定データを表現する精度が上がりますが、解析中に使用するメモリ量は増加します。

カーブフィットボタンを押すと、入力データと、換算したプロニー級数により得られたカーブフィット後の緩和弾性率を比較することができます
（緩和弾性率の時刻依存のグラフ）。カーブが一致していれば、プロニー級数への換算（カーブフィット）が成功していると言えます。
また、換算したプロニー級数により得られたカーブフィット後の複素弾性率も表示されます（複素弾性率の周波数依存のグラフ）。

データのファイル出力ボタンを押すと、弾性率総和、要素数、
入力データ、換算したプロニー級数により得られたカーブフィット後の緩和弾性率、
カーブフィット後の複素弾性率、プロニー級数を比較することができます。

温度依存性（シフト関数）

解析条件の熱荷重 物体の線膨張によって、異なる線膨張係数を有する物体間で発生する荷重オプションがオン、かつ、粘弾性の入力形式がプロニー級数[係数入力]、複素弾性率[周波数特性]の場合に選択できます。

温度によって緩和時間が変化する度合いをシフトファクターaTと呼び、

これの常用対数値を入力します。

例えば、log10aT = -1のとき、緩和時間は1/10になります。

テクニカルノート粘弾性材料の応力解析にも説明がありますので参照してください。

WLF式/アレニウス式/任意テーブル　のいずれかを選択します。

シフト関数グラフボタンをクリックすると入力したシフトファクターの温度依存性がグラフ表示されます。