"繊維と樹脂から構成されるFRP材の損傷パラメータを同定するFRP材の損傷パラメータ同定方法において、評価対象となるFRP材のミクロ構造を模して、繊維と樹脂を区別したミクロ構造モデルを作成し、作成したミクロ構造モデルを解析してミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線を求め、その応力-ひずみ曲線からFRPの弾性率、最大応力、および損傷領域の面積を求め、他方、求めたFRPの弾性率、最大応力、および仮に設定した損傷パラメータを用いて繊維と樹脂を区別しない1要素モデルを作成し、作成した1要素モデルを解析して1要素モデルの応力-ひずみ曲線を求め、その応力-ひずみ曲線から1要素モデルの損傷領域の面積を求め、しかる後、前記損傷パラメータを修正しつつ前記1要素モデルの解析を繰返し、前記1要素モデルの応力-ひずみ曲線の損傷領域の面積が、前記ミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線と同じになるように、前記FRP材の損傷パラメータを同定することを特徴とするFRP材の損傷パラメータ同定方法。前記ミクロ構造モデルを作成する際には、前記FRP材から撮影した断面写真を用いて、FRP材のミクロ組織を模した前記ミクロ構造モデルを作成する請求項1記載のFRP材の損傷パラメータ同定方法。前記ミクロ構造モデルを作成する際には、前記FRP材における繊維径や繊維率を求めておき、それらを用いて解析モデルでの樹脂中に繊維をランダムに発生させて、FRP材のミクロ組織を模した前記ミクロ構造モデルを作成する請求項1記載のFRP材の損傷パラメータ同定方法。しかしながら前述した1~3の方法では、損傷領域の挙動を評価する際に以下のような問題があった。1の方法では、繊維と樹脂が異なる組み合わせのFRPを解析対象とする場合には、新たに材料試験を行って材料パラメータを同定する必要がある。また、弾性率や強さなどについては材料試験で同定できるが、最大応力到達後の剛性低下が生じる損傷領域の挙動を把握することは困難である。よって、材料試験から損傷パラメータを同定することはできなかった。2の方法は、最大応力到達後の損傷領域を考慮しない弾性応答に対する適用であり、最大応力到達後の非線形な損傷領域まで含めてミクロ構造解析からマクロ解析のパラメータ同定つまり損傷パラメータの同定を行っている例がない。3の方法では、マルチスケール連成解析は損傷パラメータを同定することなく損傷領域の挙動を解析できるが、解析モデル要素の積分点ごとにミクロ構造の解析を行う必要があるため計算コストが大きく時間がかかる。本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、繊維と樹脂から構成されるFRP材の損傷パラメータを簡便に同定できるFRP材の損傷パラメータ同定方法を提供することを目的とする。上記目的を達成するために創案された本発明は、繊維と樹脂から構成されるFRP材の損傷パラメータを同定するFRP材の損傷パラメータ同定方法において、評価対象となるFRP材のミクロ構造を模して、繊維と樹脂を区別したミクロ構造モデルを作成し、作成したミクロ構造モデルを解析してミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線を求め、その応力-ひずみ曲線からFRPの弾性率、最大応力、および損傷領域の面積を求め、他方、求めたFRPの弾性率、最大応力、および仮に設定した損傷パラメータを用いて繊維と樹脂を区別しない1要素モデルを作成し、作成した1要素モデルを解析して1要素モデルの応力-ひずみ曲線を求め、その応力-ひずみ曲線から1要素モデルの損傷領域の面積を求め、しかる後、前記損傷パラメータを修正しつつ前記1要素モデルの解析を繰返し、前記1要素モデルの応力-ひずみ曲線の損傷領域の面積が、前記ミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線と同じになるように、前記FRP材の損傷パラメータを同定するFRP材の損傷パラメータ同定方法である。前記ミクロ構造モデルを作成する際には、前記FRP材から撮影した断面写真を用いて、FRP材のミクロ組織を模した前記ミクロ構造モデルを作成すると良い。前記ミクロ構造モデルを作成する際には、前記FRP材における繊維径や繊維率を求めておき、それらを用いて解析モデルでの樹脂中に繊維をランダムに発生させて、FRP材のミクロ組織を模した前記ミクロ構造モデルを作成しても良い。本発明によれば、FRP材の損傷パラメータを簡便に同定できるFRP材の損傷パラメータ同定方法を提供できる。以下に、本発明の好適な実施の形態について添付図面に基づき説明する。図4は、本発明の適用例として、多数層のFRP材41を積層したFRP積層板42の、飛翔体43などの衝突による損傷領域での挙動をFEM解析する際に、解析に用いる解析モデル44を示す図である。図4に示すように、通常、FRP材41のFEM解析には、FEM解析モデルの要素45を100μm~100mmオーダのメッシュサイズで作成した解析モデル44が用いられる。また、この解析モデル44の要素45は、繊維と樹脂を区別しない一様な要素として作成される。図5は、非特許文献2に示されたFRPの断面写真であり、aはFRP一層を示す写真、bはaの拡大写真である。図5に示されるように、一層厚さ100μmオーダのFRP中には図5a、繊維径数μm程度の繊維が無数に分散されていることがわかる図5b。このように、FRPのミクロ構造は、図4のFEM解析の対象となるFRPの構造のスケール100μm~100mmオーダに対して極めて小さく、繊維と樹脂を区別したミクロ構造を反映できる解析モデルを作成するのは困難である。そこで、図4に示したように、FRP材の解析には、繊維と樹脂を区別しない一様な要素45で作成した解析モデル44が用いられる。一様な要素45で作成した解析モデル44の損傷領域の挙動をFEM解析するには、各要素45に、FRPとしてのマクロの材料パラメータ弾性率および最大応力などと損傷パラメータを入力する必要がある。ここで損傷パラメータとは、解析において材料の損傷領域での挙動を決定づける材料定数であり例えば、非特許文献3,4参照、材料の損傷領域における挙動は、損傷パラメータを係数、ひずみまたは応力を変数とした構成式により、例えば指数関数的に表される。解析に用いるパラメータのうち、マクロの材料パラメータ弾性率および最大応力などは従来の材料試験等で簡便に求めることができるが、損傷パラメータを簡便に求めることができる方法は未だ提案されていない。以下に、本実施の形態の具体的な内容について図1~3により説明する。図1は、本実施の形態に係るFRP材の損傷パラメータ同定方法を説明するフローチャートである。図1に示すように、本実施の形態に係る同定方法では、先ずステップS11にて、評価対象であるFRP材を構成する繊維と樹脂のそれぞれについて、ミクロ構造モデルに入力する材料パラメータを決める。本実施の形態では入力するパラメータとして、図2a,bに示すように、繊維と樹脂の弾性率および最大応力を求める。このとき求める材料パラメータは、材料試験やカタログデータなどから求めておけば良い。なお、弾性率として、樹脂の軟化を考慮した接線弾性率またはセカント弾性率を用いてもよい。また、繊維と樹脂の界面強度を用いると、より高精度に損傷パラメータを同定することができる。さらに、材料試験やカタログデータから求めた応力-ひずみ曲線を、多点に離散化したテーブルデータとして解析に用い、解析モデルでの繊維と樹脂の変形を正確に再現するようにしてもよい。このステップS11は、繊維および樹脂の材料パラメータが既知であるときには省略可能である。次にステップS12では、繊維と樹脂を区別したミクロ構造モデルの解析を行い、全体を平均してミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線を求める。より具体的には、まず、図2cに示すように、解析対象であるFRP材のミクロ構造を模し、繊維Fと樹脂Pを区別したミクロ構造モデル21を作成する。その具体的な手法としては、図5bに示したような、FRP材から撮影した断面写真を用いて、FRP材のミクロ組織を模したミクロ構造モデル21を作成するか、あるいはFRP材における繊維径や繊維率を求めておき、それらを用いて解析モデルでの樹脂P中に繊維Fをランダムに発生させて、FRP材のミクロ組織を模したミクロ構造モデル21を作成することもできる。また、ミクロ構造モデル21は、繊維Fと樹脂Pを区別したミクロ構造を区別できるメッシュサイズで作成される。一例では、ミクロ構造モデル21のメッシュサイズは、解析対象であるFRP材の繊維径に対して10分の1以下とされる。さらに、ミクロ構造モデル21を作成した後、このミクロ構造モデル21の各ミクロ要素に、対応する材料パラメータを入力する。本実施の形態では、入力する材料パラメータとして繊維Fの弾性率Efおよび最大応力σf図2aと、樹脂Pの弾性率Epおよび最大応力σp図2bとを用いる。繊維Fと樹脂Pを区別したミクロ構造モデル21を作成し、繊維Fおよび樹脂Pを表す各ミクロ要素に対応する材料パラメータを入力した後、ミクロ構造モデル21に負荷を付与し、ミクロ構造モデル21が破断するまでの変形を解析する。このとき、ミクロ構造モデルに付与する負荷は適宜変更可能である。本実施の形態では、図2dに示すように、ミクロ構造モデル41中の繊維Fの配列方向に平行な単純せん断の負荷を付与することとした。ここで、ミクロ構造モデル21の破断までの解析について詳細に説明する。負荷を付与されたミクロ構造モデル21の各ミクロ要素は、入力された材料パラメータに応じて変形を生じ、各要素には応力またはひずみが発生する。負荷を増加させていくと、変形が集中する箇所において樹脂P図2bが最大応力σpに到達して破断したと判断される。破断したと判断された箇所は、それ以降の変形では応力を発生せず、付与されていた負荷を他のミクロ要素に分担させる。さらに負荷を増加させていくと、やがてミクロ構造モデル21の全体が破断に至る。以上の解析により、各ミクロ要素での応力-ひずみ関係が、ミクロ構造モデル21の全てのミクロ要素で得られる。得られた各ミクロ要素での応力-ひずみ関係をミクロ構造モデル21の体積で体積平均することで、図2eに示すようなミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線22が求まる。このミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線22は、繊維と樹脂を区別しない、FRPとしての一様な変形の挙動に相当するものである。以上のステップS12によりミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線22図2eを求めた後、ステップS13では、後述の1要素モデルの解析に用いるFRPの弾性率E1、最大応力σ1、および損傷領域の面積A1を求める。より具体的には、ミクロ構造モデルの応力-ひずみ曲線22図2e参照の非損傷領域最大応力到達前の領域における勾配からFRPの弾性率E1を、頂点から最大応力σ1を求める。また、応力-ひずみ曲線の損傷領域最大応力到達後の領域から、FRPの損傷領域の面積A1を求める。その後、ステップS14に進み、モデル1要素の解析を行い、モデル1要素の応力-ひずみ曲線を求める。より具体的には、まず、図3aに示すように、繊維と樹脂を区別しない一様なミクロ構造を有し、単一の要素からなる1要素モデル31を作成する。この1要素モデル31の寸法は特に限定されない。この1要素モデル31の作成には、ステップS12で求めたFRPの弾性率E1および最大応力σ1を用いる。また、この1要素モデル31を作成する際には、FRPの弾性率E1および最大応力σ1と共に、仮に設定した損傷パラメータを用いる必要がある。上述のように、繊維と樹脂を区別しない解析モデルの損傷領域を解析するためには、ここで仮の損傷パラメータを設定しておく必要がある。なお、仮に設定する損傷パラメータの値は特に限定されない。1要素モデル31を作成した後、1要素モデル31に負荷を付与して、その変形を解析する。ここで付与する負荷は、ミクロ構造モデル21に付与した負荷と同じ条件を用いるようにする図2d参照。ここでは、ミクロ構造モデル21に単純せん断の負荷を付与したので、同様に1要素モデル31にも、図3bに示すような単純せん断の負荷を付与する。なお、ここでの解析は、要素分割されていない単一の要素からなる1要素モデル31の挙動を、通常の解析と同様にして計算するものであり、極めて短時間で解析することができる。この1要素モデル31の解析により、図3cに示す1要素モデル31の応力-ひずみ曲線32が求められる。なお、1要素モデル31の応力-ひずみ曲線32は、その非損傷領域における弾性率E2および最大応力σ2が、ステップS13で求めたFRPの弾性率E1および最大応力σ1に一致する。以上のステップS14で1要素モデルの応力-ひずみ曲線32を求めた後、ステップS15に進み、損傷領域の面積A2を求める。ステップS12~S15で応力-ひずみ曲線の損傷領域の面積A1,A2を求めた後、1要素モデル31の応力-ひずみ曲線32の損傷領域の面積A2が、ミクロ構造モデル21の応力-ひずみ曲線22と同じになるように、損傷パラメータを修正しつつ1要素モデル31の解析を繰返し、FRP材の損傷パラメータを同定する。より具体的には、まずステップS16に進み、損傷領域の面積A1,A2を比較した後、ステップS17にて、損傷領域の面積A1,A2が一致するか否かを判断する。ステップS17の判断でNOとされたとき、ステップS18に進み、評価対象である面積A2が、評価基準である面積A1に近づくように損傷パラメータを修正する。その後ステップS14に戻り、修正した損傷パラメータを用いて、材料パラメータは変更することなく、1要素モデル31の解析を再度行い、1要素モデルの応力-ひずみ曲線32を修正する。さらにステップS15で、修正された1要素モデルの応力-ひずみ曲線32から損傷領域における面積A2を求め、ステップS16で、評価基準である面積A1と再度比較する。このように、1要素モデルの応力-ひずみ曲線31の損傷領域の面積A2が、評価基準である面積A1と同じになるように、損傷パラメータを修正しつつ、1要素モデル31の解析と、損傷領域の面積A1,A2の比較とを繰り返すことで、損傷パラメータがフィッティングされていくこととなる。しかる後、ステップS17の判断でYESとされたとき、1要素モデル31の作成に用いた値が実際のFRP材の損傷パラメータであると同定して、同定を終了する。本実施の形態に係る同定方法により同定した損傷パラメータは、1要素モデルの解析に用いた解析手法または損傷領域の構成式と同一のモデルで作成したFRP材の解析モデルを解析するのに好適である。例えば、1要素モデル31に用いたものと同じFEM解析ソフトを用いて、図4に示したような、繊維と樹脂を区別しないFRP材41の解析モデル44を作成し、その損傷領域の挙動を解析するのに用いられる。本実施の形態に係る損傷パラメータは、応力-ひずみ曲線の損傷領域の面積を評価基準として同定されているので、FRP材の破断に至るまでのひずみエネルギーを高精度に再現でき、図4に示したような解析モデルの解析精度を向上することができる。以上説明した本発明に係るFRP材の損傷パラメータ同定方法によれば、繊維Fと樹脂Pを区別したミクロ構造モデル21を解析してミクロ構造モデル21の応力-ひずみ曲線22を求め、その応力-ひずみ曲線22の損傷領域の面積A1を評価基準として損傷パラメータを同定するようにしたので、材料試験では同定が困難なFRP材の損傷パラメータを簡便に同定することができる。また、繊維Fと樹脂Pの材料パラメータがあれば、FRP材の材料試験を行わずに、繊維F単独、および樹脂P単独の性質を根拠として、マクロの材料パラメータと損傷パラメータを同定することができる。これにより、繊維Fと樹脂Pが異なる組合わせのFRPを解析対象とする場合であっても、材料試験を行うことなく損傷パラメータを同定することができる。さらに、応力-ひずみ曲線22の面積A1を評価基準とすることで、繊維Fと樹脂Pを区別しない要素で作成した解析モデルが破断するまでのひずみエネルギーを、ミクロ構造解析の結果と合わせることができ、FRPが損傷領域で示す挙動を高精度に再現することができる。なお、本発明は上記実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えうることは言うまでもない。例えば本発明では損傷パラメータの修正と1要素モデル31の解析を繰り返すことで、損傷パラメータをフィッティングするようにしたが、損傷領域での変形を表す構成式が明らかであるときには、その構成式を積分して求まる関数が、FRPの損傷領域の面積と一致するときの解損傷パラメータを算出し、これを実際のFRP材の損傷パラメータとして同定するようにしても良い。"