材料特性の同定

FEMtoolsの有限要素モデルアップデート解析は、等方性材料、直向性材料、異方性材料の弾性特性を識別するたに使用することができます。材料特性やビーム断面特性がグローバルなアップデート・パラメータとして選択し、テストデータ（測定データ）の振動モードを参照応答として使用する場合、推定されたモード（動的挙動）が観察された１つと一致するまでアップデート処理が反復的に実行され、それらのパラメータ値を更新します。

応用例

積層材料の同定

主なアプローチは、複合材料、合成材料および薄層材料などの同定に有効な非破壊試験方法です。この方法は特定の温度条件（あるいはその他の条件）において容易に使用することができます。

積層材料の同定については、以下の文献や博士論文で参照することができます。
以下の多くのPDFドキュメントは、英文で記述されています。

Tom Lauwagie, 「振動ベースによる積層材料の弾性特性の同定（Vibration-Based Methods for the Identification of the Elastic Properties of Layered Materials）」, Doctoral thesis, University of Leuven, October 2005.
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T. Lauwagie, H. Sol, W. Heylen, 「振動ベースによる不確実性を伴う合成材料特性の同定方法に関（Handling Uncertainties in Mixed Numerical-Experimental Techniques for Vibration Based Material Identification）」 .Journal of Sound and Vibration, Volume 291, Issues 3-5, 4 April 2006, Pages 723-739.
Lauwagie T., Heylen W., Sol H., Van der Biest O., Roebben G., 「解析と実験の不確実性を推定方法：共振周波数による弾性材料特性の同定法（The Uncertainty Budget of Mixed-Numerical-Experimental-Techniques for the Identification of Elastic Material Properties from Resonant Frequencies.）」 Proceedings of the International Seminar on Modal Analysis 2004 (ISMA), pp. 1313-1324.
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Lauwagie T., Heylen W., Sol H., Van der Biest O., 「振動モード解析ベースの積層材料特性の同定（Validation of a Vibration Based Identification Procedure for Layered Materials）」. Proceedings of the International Seminar on Modal Analysis 2004 (ISMA), pp. 1325-1336.
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T. Lauwagie, H. Sol, W. Heylen, G. Roebben, 「振動試験による積層プレートの異方性面内弾性特性の識別とモデルアップデート（Determination of the In-Plane Elastic Properties of the Different Layers of Laminated Plates by Means of Vibration Testing and Model Updating）」. Journal of Sound and Vibration, Volume 274, Issues 3-5, 22 July 2004, Pages 529-546.
T. Lauwagie, H. Sol, G. Roebben, W. Heylen, Y. Shi, O. Van der Biest, 「直交性材料金属プレートの弾性特性の解析と実験による同定（Mixed Numerical-Experimental Identification of Elastic Properties of Orthotropic Metal Plates）」. NDT & E International, Volume 36, Issue 7, October 2003, Pages 487-495.
T. Lauwagie, E. Dascotte, 「マルチ・モデルアップデートによる積層材料特性の同定（Layered Material Identification using Multi-Model Updating）」. Proceedings of the 3rd International Conference on Structural Dynamics Modeling - Test, Analysis, Correlation and Validation - Madeira Island, Portugal, June 2002.
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Lauwagie T., Sol H., Roebben G., Heylen W., Shi Y., 「共振推定法の検証：材料特性同定方法としてのインバース法（Validation of the Resonalyser Method: An Inverse Method for Material Identification）」. Proceedings of the International Seminar on Modal Analysis 2002 (ISMA), pp. 687-694.
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ビーム断面特性の同定

このプロセスは、任意の横断面シェープに転延される複合ビームの横断面特性に適用することができます。この同定プロセスは次の文献等から参照することができます。

Erik Euler, 「微細複合構造の材料特性の同定（Identification of the Material Properties of Slender Composite Structures）」, MSc thesis, University of Brussels, 2004. Download (PDF, 2.7 MB)
E. Euler, H. Sol, E. Dascotte, 「複合ビームの材料特性の同定：インバース法（Identification of Material Properties of Composite Beams: Inverse Method Approach）」, Presented at the 2006 SEM Annual Conference & Exposition on Experimental and Applied Mechanics, June 4-7, 2006, St. Louis, MO, USA.
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オグデン材料特性の識別

オグデン・モデルは、非線形塑性挙動をシミュレートする有限要素プログラムで頻繁に使用されます。オグデン・モデルの材料パラメータ値は高感度材料であり、有限要素シミュレーションにおいてオグデン・モデルを使用する場合には、信頼性の高いオグデン材料パラメータ値を推定することが重要です。強制変位荷重とそれに対する応力の関係は、解析と実験の両方のアプローチがこれらの材料パラメータを同定するために使用することができます。そのアプローチの目的として、正確な応力曲線をシミュレートし、それぞれの応力曲線を適合させることです。その最も効率的な方法は、その曲線勾配に基づいた最適化方法です。

その識別ルーチンとして、FEMtools最適化ルーチン・スクリプトを使用し、また、応力曲線を計算するためにMSC.Marcを使用することができます。その詳細情報としては次のアプリケーション・ノートで参照することができます。

「FEMtoolsによるオグデン材料パラメータの同定（Identification of Ogden Material Parameters using FEMtools）」, October 2008.
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その他の材料特性の同定に関する文献

W.-C. Wang, K.-H. Lai, 「穿孔プレートの等価特性（Hybrid Determination of Equivalent Characteristics of Perforated Plates）」. Experimental Mechanics, Vol. 43, No. 2, 163-172 (2003)
Lauwagie T., Sol H., Dascotte E., 「インバース法によるビーム中のダメージの同定（Damage Identification in Beams using Inverse Methods）」. Proceedings of the International Seminar on Modal Analysis 2002 (ISMA), pp. 715-722.
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Sol H., Lauwagie T., Guillaume P., 「モード解析による分布材料特性の同定（Identification of Distributed Material Properties using Measured Modal Data）」, Proceedings of the International Seminar on Modal Analysis 2002 (ISMA), pp. 695-704.
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H. Hua, H. Sol, 「短寸繊維強化複合材料構造の有限要素モデルアップデート（Finite Element Model Updating of a Short Fiber Reinforced Composite Material Structure）」. International Conference on Structural Dynamics Modeling, NAFEMS/DTA, July 1993, Cranfield, UK.