「累積相当塑性ひずみ」は塑性を考慮した解析から出力され、しばしば評価などに利用されます。
ここではその「累積相当塑性ひずみ」について説明します。
1.弾性ひずみと塑性ひずみ
材料の単純引張試験などから得られる応力-ひずみの関係を図1に示します。ここで、全ひずみ は、弾性ひずみ
と塑性ひずみ
に分けられます。
図1 応力-ひずみの関係
2.相当塑性ひずみ
組合せ荷重が作用した場合に生じる塑性ひずみ の各成分を用いて、相当塑性ひずみは以下の式より求められます。(ミーゼス相当応力
と同様の考え)
ここで、 :相当塑性ひずみ
:塑性ひずみ成分
[出典:製造設備等耐震設計指針]
3.累積相当塑性ひずみ
累積相当塑性ひずみは、繰り返し荷重が作用した場合に蓄積される累積の相当塑性ひずみ となります。簡単に説明するために1軸方向とした図2の応力-ひずみの関係を用いると、累積相当塑性ひずみは以下となります。
図2 応力-ひずみの関係(移動硬化則)
【応力-ひずみの関係の計算例】
図3の応力-ひずみの関係のグラフは、実際解析した全時間分の出力結果をプロットしたものです。
グラフを見て頂くと、解析条件として定義した応力-ひずみの移動硬化則の定義に基づいて、繰り返し荷重によって、ループを描いています。
また、この例の場合、1サイクル~155サイクルの相当塑性ひずみの増分を累積した値が、「累積相当塑性ひずみ」となります。
図3 応力-ひずみの関係の計算例