1996 Fiscal Year Annual Research Report
管、形材曲げ加工用汎用シミュレータの開発に関する研究
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07650855
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| Research Institution | Kanagawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
遠藤 順一 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (70016418)
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| Keywords | 曲げ加工 / 形材 / シミュレーション / 横断面形状変形 / 曲げモーメント / 角管 / チャンネル材 |
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| Research Abstract |
1 角管及びチャンネル材の均等塑性曲げの実験
閉断面形材の代表として角管を、開断面形材の代表としてチャンネル材を、均等曲げ試験機を用いて塑性曲げの実験を行った.試験に用いた材料はA6061,A6063の2材種で、加工硬化材(H材)と焼鈍材(O材)のそれぞれを用いたので4種類となる.断面寸法は一辺の長さを40mm一定とし、肉厚は1、1.5、2、3mmの4種とした.チャンネル材では、開口部を曲げの外側にとる場合と内側にとる場合について実験した.
曲げ加工の立場からすると、曲げによる断面変形を防止することが望ましい.そこで、角管の内部に充填材を詰めて曲げる実験も行った.実験の結果以下の結論が得られた.
(1)H材は曲げの初期に局部的座屈が生じる.この傾向は薄肉ほど顕著である.
(2)O材においては、曲げに伴う断面変形が生じるが、この変形は断面の拘束が大きいほど小さい.即ち、角管よりもチャンネル材の方が断面変形が大きい.チャンネル材で開口部を曲げ内側にした場合には、圧縮による座屈が生じる.これは中立軸が開口部より閉口部に寄るためである.
(3)厚肉材ほど断面変形は小さい.角管に充填材を詰めた曲げでは、断面の変形をかなり抑制できる.
2 実験値とシミュレーション結果の比較とシミュレータの改良
主として角管についてシミュレーションの結果と実験結果(上述)を比較した.肉厚が厚い場合には実験値と計算値はよく一致する.薄肉の場合は計算結果が実験よりも断面の変形が小さく、曲げモーメントは大きくなる.この理由の一つは材料の異方性によるものと考えられるが、異方性の測定は本研究の範囲をこえるものである.
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