ステップ/熱荷重タブ(熱-応力連成)

設定項目

解説

ステップ設定

熱連成ステップ、多段階熱荷重＋熱連成ステップのどちらかを選択します。

①ステップ設定が[熱連成ステップ]、熱伝導解析が定常解析 熱伝導解析などで、定常状態に到達して時間変化のない状態の解析。それ以前の、時間変化のある状態を過渡解析という。の場合

到達温度として熱伝導解析の定常解析の計算結果を用いて単一ステップの応力解析を行います。

②ステップ設定が[熱連成ステップ]、熱伝導解析が過渡解析 時間的にフィールド分布が変化している解析。の場合

到達温度として熱伝導解析の過渡解析の計算結果を用いた複数ステップの応力解析を行います。

複数ステップのステップ設定は、過渡解析タブで設定したステップを使用します。

（このダイアログ内でのステップ設定は不要です）

③ステップ設定が[多段階熱荷重＋熱連成ステップ]、熱伝導解析が定常解析の場合

このダイアログ内で設定した到達温度を用いた複数ステップの解析（多段階熱荷重解析）を行い、その後、
到達温度として熱伝導解析の定常解析の計算結果を用いて単一ステップの応力解析を行います。

④ステップ設定が[多段階熱荷重＋熱連成ステップ]、熱伝導解析が過渡解析の場合

このダイアログ内で設定した到達温度を用いた複数ステップの解析（多段階熱荷重解析）を行い、その後、
到達温度として熱伝導解析の過渡解析の計算結果を用いた複数ステップの応力解析を行います。

熱連成ステップのステップ設定は、過渡解析タブで設定したステップを使用します。

時刻設定

熱伝導解析の種類によって、自動的に固定されます。

熱伝導解析が定常解析の場合、[設定しない]、熱伝導解析が過渡解析の場合、[設定する]となります。

クリープ解析、粘弾性解析を行う場合は、熱伝導解析を過渡解析とし、時刻設定[設定する]とする必要があります。

時刻が意味を持つのは、クリープ解析、粘弾性解析を行う場合となります。
それ以外の解析では時刻の設定で結果が変わることはありません。

※クリープ解析、粘弾性解析は特別オプション機能です。

基準温度（無応力温度）

熱変形する前のモデルの温度を設定します。この温度においては応力が発生していないとします。

[分布取込]にチェックが入っている場合、
任意の分布を持った基準温度として設定します。

[分布データ]をクリックすると、分布データの編集ダイアログが開かれます。
分布データの編集ダイアログの入力方法は「分布を持つ境界条件、ボディ属性の設定」を参照してください。

分布を持った到達温度の設定は、熱伝導解析が定常解析で、かつ、ステップ設定が[熱連成ステップ]の場合のみ可能です。

ステップ/到達温度設定

ダイアログ

ステップ

ステップ設定が[多段階熱荷重＋熱連成ステップ]の場合、任意のステップ数の設定が可能です。

ボディ モデルを形成するもの。Femtetで作成したモデルは「ボディ」の集まり。属性の解析領域タブでの[バース/デス設定]、境界条件 力、温度、電圧など、ボディの境界(トポロジ)に与える条件の機械タブでの[ON/OFF設定]のステップは

このステップ番号に対応します。

ステップ設定が[複数ステップ]、時刻設定が[設定しない]の場合に、
機械タブの[時間依存]をチェックすることで、ステップと重みの関係を設定することができます。

時刻

時刻設定が[設定する]の場合に設定することができます。

０以上の実数を設定します。

ステップの順番に単調増加となるように設定する必要があります。

ステップ設定が[複数ステップ]、時刻設定が[設定する]の場合に、
機械タブで[時間依存]をチェックすることで、時刻と重みの関係を設定することができます。

分割ステップ

ステップ設定が[熱連成ステップ]、かつ、熱伝導解析が定常解析、かつ、応力解析が非線形解析（大変形 Femtetでは、 要素の回転やひずみが大きい状態を大変形と呼ぶ。大変位、大ひずみの総称。、接触 離れたボディ同士が接触して力をおよぼしあう状況を解析できる機能、材料非線形（弾塑性など））の場合、
および、ステップ設定が[多段階熱荷重＋熱連成ステップ]の場合に設定することができます。

各ステップの分割数を設定します。

非線形解析の場合、精度や収束性に影響します。

分割ステップにおける結果も出力する場合は

[分割ステップの結果を出力する]をオンにします。

到達温度

各ステップの到達温度を設定します。

分割ステップの設定に応じて、到達温度を徐々に前ステップの設定値から

現ステップの設定値に変化させて解析します。

ステップ設定が[多段階熱荷重＋熱連成ステップ]の場合に、[温度グラフ]ボタンを押すと時刻と温度の関係をグラフで確認することができます。
（時刻/ステップ０においては熱荷重タブの基準温度を参照）

テーブル表示

[テーブル表示]ボタンを押すと、時刻/ステップテーブルウィンドウが開きます。

時刻、ステップと時間依存の設定項目の関係を表示することができます。

ステップ設定が[熱連成ステップ]かつ、熱伝導解析が定常解析、応力解析が非線形解析の場合

機械タブ等で設定された荷重について、設定した各分割ステップで実際に反映される荷重を確認できます。

ステップ設定が[多段階熱荷重＋熱連成ステップ]の場合

①各ボディ属性解析領域タブのバース/デス設定

②各ボディ属性材料切替タブの材料切替設定

③各境界条件機械タブで設定されたON/OFF設定

④各境界条件機械タブ等で設定された重み関数（重み関数の設定参照）

①②③については、テーブル上で設定を変更することができます。

到達温度オプション

（熱定常解析/熱連成ステップのみ）

分布取込

熱-応力連成解析では設定することはできません。

非線形解析オプション

（熱定常解析/熱連成ステップのみ）

分割ステップを出力する

ステップ/到達温度設定で設定した分割ステップにおける結果も出力する場合は
[分割ステップの結果を出力する]をオンにします。

徐荷ステップを追加する

2ステップ目として、１ステップ目の到達温度から基準温度まで戻すステップを追加した、複数ステップの解析を行います。

複数ステップ解析オプション
（多段階熱荷重＋熱連成ステップのみ）

ダイアログ

分割ステップを出力する

ステップ/到達温度設定で設定した分割ステップにおける結果も出力する場合は
[分割ステップの結果を出力する]をオンにします。

機械的荷重、強制変位を
最終ステップで反映させる

通常、機械的荷重や強制変位は１ステップ目から反映されますが、このオプションを使用している場合、
複数ステップの最終ステップの前のステップまでは、荷重、強制変位を与えず、最終ステップのみで荷重、強制変位を与えます。

このダイアログ上で設定したステップの最終ステップ（熱連成解析の直前のステップ）で反映されます。

疲労寿命評価オプション

疲労寿命評価オプションを設定することができます。

※疲労寿命評価オプションは特別オプション機能です。

疲労寿命評価を行う場合、疲労寿命評価オプションをチェックします。

疲労寿命評価を行う場合、材料として、クリープ材料、もしくは、弾塑性材料が設定されている必要があります。

[参照ステップ]　複数ステップ解析の累積相当非弾性ひずみから相当非弾性ひずみ振幅 振動の中心と最大値との差を求めるための

基準ステップ、最終ステップを設定します。

[基準ステップ] に入力できる値は0以上、最大ステップ数より小さい整数です。

[最終ステップ] に入力できる値は0より大きく（0は含まない）、最大ステップ数以下の整数です。

[基準ステップと最終ステップのみ結果出力] にチェックを入れておくと、
それ以外のステップを結果として出力しなくなり、結果ファイルのサイズを小さくすることができます。

[マンソン・コフィン則係数]　相当非弾性ひずみ振幅から寿命を算出するための

マンソン・コフィン則 疲労寿命が相当非弾性ひずみ振幅のn乗に比例する経験則 の係数を設定します。

マンソン・コフィン則

Nf = C Δεne^n

Nf：寿命（単位：cycle）、Δεne：相当非弾性ひずみ振幅（単位：%）、

[係数C] 相当非弾性ひずみ振幅が1%のときの寿命を表します。

入力できる値は0より大きい実数です（0は含まない）。

[係数n] 相当非弾性ひずみ振幅の影響度を表すパラメータ

入力できる値は0より小さい負の実数です（0は含まない）。

初期値として入力されている C=1000、n=-2 は、以下の論文に記載の値を使用。

于強, 他7名, "車載用電子デバイスはんだ接合部の熱疲労寿命評価", エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術シンポジウム論文集 vol10(2004),pp39-42

疲労寿命評価についての詳細はテクニカルノート「疲労寿命評価オプション」を参照ください。

リスタート/中断オプション

熱-応力連成解析では設定することはできません。

非線形設定状態

現在の解析条件、材料定数、境界条件の設定を調べて、
非線形解析かどうかを表示します。

・非線形解析なしの場合

線形解析となります。分割設定が不要になります。

・非線形設定ありの場合

分割ステップの設定が必要となります。

分割ステップは精度、収束性に影響します。