溶接変形および残留応力の発生源をもとにした新しい推定法と制御法の開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03302037
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 上田 幸雄 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (30029037)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中長 啓治 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (10112070) ; 村川 英一 大阪大学, 溶接工学研究所, 助教授 (60166270) ; 豊貞 雅弘 九州大学, 工学部, 教授 (30188817) ; 三宅 正司 大阪大学, 溶接工学研究所, 教授 (40029286)
• Keywords: 溶接 / 熱加工 / 溶接変形 / 残留応力 / 固有歪 / 予測と制御 / 関数表示

Research Abstract

本研究の目的は、溶接および種々の熱加工に伴って生じる変形や残留応力を定量的に予測し、さらにこれらを制御するために、変形や残留応力を生じさせる根源的な原因すなわち固有歪あるいは食い違いの観点から問題を系統的に理解しようというものである。
本年度は特に、溶接変形に関しては、船体のスキンプレートの板継ぎ溶接における初期ギャップや種々の残留応力等の初期不整が溶接変形に及ぼす影響を検討した。その結果、切断時の誤差によって生じたギャップが、あらかじめ予測が難しい溶接変形の主たる原因であり、今後は、切断精度についても検討が必要であることが明らかとなった。
また、残留応力については、突き合わせ溶接や隅肉溶接に伴う残留応力を少ない歪計測点数で推定するための新しい残留応力測定法を開発し、その有効性を実測によって示した。この測定法は、残留応力は固有歪によって生成されるという考えに基づいている。継手の形式と溶接条件が決まれば、固有歪の分布形態は十分な精度で予測でき、さらに9個程度のパラメーターを含んだ関数として表わされるという事実に注目したものである。

Research Products

• [Publications] 上田 幸雄: "高精度組立のための溶接変形シミュレーション(第1報)板継溶接時の面内変形" 日本造船学会論文集. 171. 335-344 (1992)
• [Publications] 上田 幸雄: "高精度組立のための溶接変形シミュレーション(第2報)板継溶接時の面内変形に及ぼす初期不整の影響" 日本造船学会論文集. 172. 559-566 (1992)
• [Publications] 上田 幸雄: "固有ひずみの関数表示法および推定法ー固有ひずみ分布の関数表示による残留応力の推定法と測定法(第1報)ー" 溶接学会論文集. 11. 189-195 (1993)