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詳細MICRESS HOMAT:漸近展開法に基づく均質化法計算ソフトウェア

均質化計算

HOMATでは以下の物性について均質化計算を実施することができます。

  • 熱物性: 熱伝導率、熱容量等
  • 熱弾性物性: 弾性マトリクス、熱膨張率等
  • 機械物性: 弾性マトリクス

HOMATは独自形式の入力ファイルを持つプログラムですが、プリ処理プログラムであるMesh2HOMATを利用することで、MICRESS計算結果やAbaqus形式のメッシュをフォーマット変換し、また計算条件などを指定したテンプレートを自動生成できます。これにより、入力ファイルを直接記述する手間はほぼ省略され、テンプレートを少し変更するだけでHOMATの均質化計算を実施できます。

MICRESS HOMAT:詳細

局所化計算

局所化ではマクロスケール解析結果の特定の点におけるミクロ状態を再現します。具体的にはひずみテンソルを入力し、ミクロRVE状態の応力/ひずみ等のコンターを出力します。計算結果はVTK形式により出力されるため、フリーの可視化ソフトParaViewによりコンター描画可能です。

構造解析ソフトウェアとしてAbaqusを利用した場合、「特定の点におけるミクロ状態」の抽出はHOMAT付属のスクリプトAba2Hom.pyにて自動的に実施することができます。Aba2Hom.pyで抽出した結果はHOMAT形式に整形されているため、HOMAT局所化計算の入力ファイルへ直接組み込むことが可能です。なおその他のソフトウェアによる計算の場合でも、手動でひずみテンソルを記述することで同様の計算が実施可能です。

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Abaqusによる弾塑性特性の均質化(Virtual Test)

HOMAT単体で計算できるのは弾性マトリクス(=弾性域の特性)のみですが、HOMATではAbaqusの援用による均質化された弾塑性特性の計算について、ほぼ自動化されたプリポスト処理を提供しています。Abaqusでは具体的にミクロRVEの単軸引張りを計算し、均質化された応力とひずみを直接求めます。この手順をHOMATではVirtual Testと呼んでいます。

HOMATはVirtual Testのプリ処理として、Mesh2ABAQUSを提供します。Mesh2ABAQUSにより、AbaqusのVirutal Testのためのメッシュをフォーマット変換により生成するほか、境界条件や計算条件を自動生成するため、材料特性だけ設定すればVirtual Test計算を実施できます。

またポスト処理としてAba2Hom.pyを利用することにより、Virtual Test結果から自動で均質化された応力・ひずみを自動で抽出できます。

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