クリープ モデル

クリープは、一定の応力条件下で生じる時間依存の歪みです。

クリープはほとんどのエンジニアリング材料、特に高温の金属、高分子プラスチック、コンクリート、ロケット モーターの固形燃料などにおいてみられます。クリープ効果の発生には時間がかかるため、一般的 に、動解析ではその効果は無視されます。

クリープ曲線は、歪みと時間のグラフです。クリープ曲線では、1 次、2 次、3 次の 3 つの異なる段階に区別できます。通常は、1次および2次段階が考慮されます。

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"状態方程式" アプローチに基づいた 2 つのクリープ法則が実行されます。各法則は一軸応力および時間で、一軸クリープ歪みの方程式を定義します。

クリープの通常の指数法則（Bailey-Norton法則）

＆

ここで、

T = 要素の温度（Kelvin）

CT = クリープの温度依存を定義する材料定数

C0 は材料 ダイアログ ボックスの プロパティ に入力するクリープ定数 1 です。

クリープ定数 1 の単位は、SI 単位系で入力することが必要です。変換係数は 1/ (stress ^ (C1) * time^(C2)) と同じです。応力単位は N/m2 で、時間は秒単位です。

C1 は材料プロパティ ダイアログ ボックスのクリープ定数 2 で、C2 はクリープ定数 3 です。

クリープの古典的指数法則は、1つの理論式で1次および2次クリープ様式を表します。3次クリープ様式は考慮しません。“t” は、擬似時間ではない現在の実時間です。また、シグマは、時間 t における単軸の全応力です。

これらの法則を多軸クリープ動作に拡張するには、次の仮定を立てます。
  • 一軸クリープ法則は、多軸クリープ歪みおよび多軸応力を有効な値で置き換えても有効です。
  • 材料は等方性材料です。
  • クリープ歪みは、圧縮できません。

周期的な荷重を適用できるクリープの数値解析では歪み硬化の法則に基づき、現在のクリープ歪み率は現在の応力およびクリープ全歪みの関数として表されます。

:時間 t における有効応力
: 時間 t における全有効クリープ歪み
:時間 t における偏差応力テンソルの成分