機能
材料非線形解析に適用する塑性材料モデルを指定します。
塑性材料モデル
・Tresca , Von Mises
金属のように塑性非圧縮性を持つ軟性材料に適用
・Mohr-Coulomb , Drucker-Prager
体積塑性変形の挙動を起こすコンクリート、岩石、土壌といった脆性材料に適用
・組積造
体積プラスチック変形の挙動を示すコンクリート、岩石、土壌といった脆性材料に適用
・Concrete-Damege
コンクリートやその他の準脆性材料に適用
組積造モデルは、板要素、ソリッド要素(4節点，6節点，8節点要素)に適用できます。
経路
メインメニュー： [材料/断面] タブ > [材料特性] グループ > [塑性材料]
入力
塑性材料 ダイアログボックス
塑性材料の追加/修正 ダイアログボックス
名称
塑性モデルの名称
モデル
塑性モデルの種類
Tresca：金属のように塑性非圧縮（Plastic Incompressibility）を示す軟性材料に適したモデルです。
Von Mises：このモデルはひずみエネルギーを元にしたモデルで、金属に対して最も一般的に受け入れられる降伏モデルです。
Mohr-Coulomb：Coulomb 摩擦法則が考慮されたモデルで、コンクリート，地盤，岩のように体積塑性材料に適したモデルです。
Drucker-Prager：このモデルは、Mohr-Coulomb モデルと近似し、von Mises モデルの拡張された形態でコンクリート，地盤，岩のように体積塑性材料に適したモデルです。
上記の4つの塑性モデルの詳細については、「Analysis & Design」マニュアルの非線形解析の塑性材料モデルの部分を参照してください。
組積造：このモデルはレンガ、モルタル接合などの石造材料を使用して亀裂の位置を探す弾性解析に適しています。
Concrete-Damage：このモデルはコンクリートを対象とした連続体であり、塑性に基づいた損傷モデルです。コンクリート材料の主要な 2 つの破壊メカニズムである引張亀裂と圧縮破壊を想定しています。
塑性データ
Tresca、von Mises を選択した場合
初期一軸降伏応力度：単一軸の引張実験による降伏応力度
Mohr-Coulomb、Drucker-Prager を選択した場合
初期粘性値：初期粘性
Normal 応力度が「0」のとき、せん断応力度のみによる降伏応力度と同じです。
初期摩擦角：初期内部摩擦角
初期摩擦角の入力は、塑性材料モデルが Mohr-Coulomb やDrucker-Prager の場合、"0 < 初期摩擦角 < 90" の範囲で入力可能です。範囲外の値を入力する場合、初期摩擦角のデフォルト値を30に初期化して自動的に入力されます。
硬化則
材料が降伏する時に塑性変形による降伏面の変化を定義します。降伏面の変化の形によって、硬化則は次の3つに分類されます。
等方硬化則：等方性の硬化モデル
移動硬化則：移動型の硬化モデル
混合硬化則：混合型の硬化モデル
上記3つの硬化法則の詳細は、"Analysis & Design"マニュアルの非線形解析の硬化法則の部分を参照してください。
Back Stress 係数：等方硬化則の程度表示
等方硬化則の場合： '1'
移動硬化則の場合： '0'
混合硬化則の場合： '0~1' の間の値
塑性ひずみの総増分は、次のように等方硬化と移動硬化に対する成分に分けて表すことができます。
ここで、M はBack Stress 係数 で ‘0～1’ の間の値を持ちます。
硬化係数：降伏以後の材料の接線剛性を入力
降伏後の材料の接線剛性を入力します。一般的に、1次降伏以降には、初期接線の傾きより小さくなったり、一定の値を持つようになります。
塑性材料(von Misesの場合)の硬化係数は、材料の Elastic Modulus 以上の値を入力することができません。
組積造が選択された場合
組積材料
ヤング係数 : 弾性係数
ポアソン比：ポアソン比
引張強度 ft：引張強度
剛性低減係数：剛性減少係数
Bed Joint 材料
ヤング係数 : 弾性係数
ポアソン比：ポアソン比
引張強度 ft：引張強度
剛性低減係数：剛性減少係数
Head Joint 材料
ヤング係数 : 弾性係数
ポアソン比：ポアソン比
引張強度 ft：引張強度
剛性低減係数：剛性減少係数
ジオメトリ
組積長さ L：レンガの長さ
組積高さ H：レンガの幅
Bed Joint 厚さ Tb：横目地の幅
Head Joint 高さ Th：縦目地の幅
組積造の材料座標系
組積構造物をモデリングするときは、直交異方性材料を仮定します。したがって、材料座標系を正しく定義することが重要です。
材料座標系で全体座標系を選択すると、全体 Y軸はモデルの重力方向に該当し、全体 X軸はモデルの水平方向に該当します。しかし、要素座標系を材料座標系に選択すると、要素のローカル y軸はモデルの重力方向に該当し、要素のローカル x軸はモデルの水平方向に該当しなければなりません。
したがって、要素座標軸が同じ方向に向かない組積モデルの場合、材料座標系で全体座標系を選択し、全体の X-Y平面で組積造をモデリングすることをお勧めします。組積モデルが全体の X-Y平面にない場合、材料座標系として要素座標系を選択し、重力方向に要素のローカル y軸を設定します。
方向選択：組積造は直交違方性材料ですので、材料座標系の定義が重要です。(組積造の垂直軸：組積造の水平軸で示しています。)
全体座標系
全体-Yと全体-Xは、重力方向と組積造の水平方向と一致いなければなりません。
要素座標系
要素-yと要素-xは、重力方向と組積造の水平方向と一致いなければなりません。
全体-Z：角度
全体Zと指定した角度は、重力方向と組積造の水平方向と一致いなければなりません。