破壊予測へ活かすための破壊力学の基礎とFEM(有限要素法)による解析・評価法

〜 FEMによる破壊の評価と疲労き裂進展予測・破壊シミュレーション 〜

機器の健全性・長寿命化を確保する「破壊力学」、「有限要素法」を効果的に使う知識が学べる講座

・正しい解析結果を得るために必要なFEMの知識について初学者にもわかりやすく解説!

・疲労き裂進展、弾塑性破壊シミュレーションについても解説します!

講師の言葉

 破壊力学と有限要素法(以下FEM)は、1960年代の終わりころほぼ同時に日本に紹介されました。この二つの技術の普及と進歩が日本のモノづくり技術の向上に大きく貢献したことは間違いありません。
 本講座では、まずこれら二つの技術の内容を理解するための基礎知識について講義します。それは材料力学の基礎知識であり、特に応力集中と相当応力の意味を理解しておくことが二つの技術の利用のために不可欠です。
 次いで破壊力学とFEMについての基礎的な講義を行います。特に日頃ブラックボックスとして扱われるFEMについては、正しい解析結果を得るために知っておくべき知識について詳しく講義します。
 最後にFEMを用いた破壊予測手法の紹介と現状、問題点、今後の課題について説明します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2016年05月09日(月) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・自動車、航空機、船舶などの輸送機器、各種機械、電子機器、電力、プラント、構造物などの設計開発、強度研究、解析、保守保全などに従事している技術者 ・有限要素法(FEM)の解析に関わる方
予備知識 ・高校程度の数学知識でほぼ充分です。一部に偏微分が出てきます
修得知識 ・材料力学の基礎知識 ・破壊力学の基礎知識 ・FEMのモデル化の正しい理解 ・FEMによる破壊予測の現状の知識
プログラム

1.破壊力学、FEMを理解するための基礎知識
  (1). 応力とひずみ
      a. 三次元場での応力、ひずみの定義
      b. 主応力と相当応力、降伏条件
  (2). 応力集中と疲労破壊
      a. 応力集中の定義
      b. 疲労破壊とは何か
      c. なぜ疲労破壊を防げないのか

2. 破壊力学概論
  (1). 線形破壊力学
      a. 応力拡大係数とエネルギ解放率
      b. 破壊条件
      c. 小規模降伏状態
  (2). 機器の保守のための破壊力学
      a. き裂の検出
      b. 応力拡大係数の評価
      c. 破壊じん性値の測定
      d. 疲労き裂進展の予測
      e. 破面観察
  (3). 損傷許容設計
  (4). 非線形破壊力学
      a. J積分
      b. 拘束効果とJ積分

3. FEMの基礎と応力の評価
  (1). FEMでは何をやっているのか
      a. 変位関数について      
      b. 変位法有限要素法
  (2). ひずみー変位関係式[B]マトリックス
      a. 要素剛性マトリックスと全体剛性マトリックス 
      b. マトリックス方程式の解法 
  (3). 要素について
      a. 一次要素と高次要素
      b. 要素分割について
  (4). 応力はどのように評価されているのか
  (5). Validationのために    
      a. モデル化の失敗例
      b. 形状モデルと物理モデル
  (6). FEMのエキスパートを目指して

4. FEMを利用した破壊の評価とき裂進展および破壊予測への応用
  (1). 応力拡大係数の評価法
      a. 仮想き裂閉口法
      b. J積分の利用
  (2). FEMによる疲労き裂進展予測の現状と課題
  (3). FEMによる弾塑性破壊シミュレーションの現状と課題

キーワード 破壊力学 FEM 有限要素法 応力 応力拡大係数 エネルギ解放率 破壊じん性値 損傷許容設計 J積分 拘束効果 Validatio 仮想き裂閉口法 き裂
タグ 金属金属材料プラント構造物材料力学・有限要素法自動車・輸送機
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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