超弾性 — CAE用語解説

カテゴリ: 用語集 | 2026-01-15
hyperelastic

超弾性(Hyperelasticity)

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次は「超弾性(Hyperelasticity)」ですね! これはどんな内容ですか?



定義

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「定義」について教えてください!


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超弾性は、ゴム・エラストマー等の大変形弾性挙動を記述する構成則。ひずみエネルギー関数から応力-ひずみ関係を導出する。



ひずみエネルギー関数

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次はひずみエネルギー関数の話ですね。どんな内容ですか?


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応力テンソル: $\mathbf{S} = \frac{\partial W}{\partial \mathbf{E}}$(第2Piola-Kirchhoff応力)


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待って待って、超弾性はってことは、つまりこういうケースでも使えますか?



代表的な超弾性モデル

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「代表的な超弾性モデル」について教えてください!


モデルひずみエネルギー関数 $W$
Neo-Hookean$W = C_{10}(\bar{I}_1 - 3) + \frac{1}{d}(J-1)^2$
Mooney-Rivlin$W = C_{10}(\bar{I}_1 - 3) + C_{01}(\bar{I}_2 - 3)$
Ogden$W = \sum_{i=1}^N \frac{\mu_i}{\alpha_i}(\bar{\lambda}_1^{\alpha_i} + \bar{\lambda}_2^{\alpha_i} + \bar{\lambda}_3^{\alpha_i} - 3)$
Arruda-Boyce8鎖モデル、統計力学に基づく
Yeoh$W = \sum_{i=1}^3 C_{i0}(\bar{I}_1 - 3)^i$
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$\bar{I}_1, \bar{I}_2$: 修正不変量(体積変化を分離)、$J = \det(\mathbf{F})$



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いやぁ、超弾性って奥が深いですね… でも先生の説明のおかげでだいぶ整理できました!


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うん、いい調子だよ! 実際に手を動かしてみることが一番の勉強だからね。分からないことがあったらいつでも聞いてくれ。


CAE用語の正確な理解は、チーム内のコミュニケーションの基盤です。 — Project NovaSolverは実務者の学習支援も視野に入れています。

Project NovaSolver — CAE実務の課題に向き合う研究開発

「超弾性をもっと効率的に解析できないか?」——私たちは実務者の声に耳を傾け、既存ワークフローの改善を目指す次世代CAEプロジェクトに取り組んでいます。具体的な機能はまだ公開前ですが、開発の進捗をお届けします。

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