軽量化多孔質積層板の弾塑性変形と強度・剛性および成形性を考慮した最適設計

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555029
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 吉田 総仁 広島大学, 工学部, 教授 (50016797)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 恭聡 マツダ(株), 技術研究所, 主任研究員 ; 日野 隆太郎 広島大学, 工学部, 助手 (10283160) ; 岡田 達夫 広島大学, 工学部, 助手 (00233338) ; 石山 成志 住友金属工業(株), 総合技術研究所, 研究部長(研究職)
• Keywords: 多孔質板 / 積層板 / 軽量化 / 剛性 / 強度 / 弾塑性 / 最適設計

Research Abstract

本研究では新たな軽量板材として,規則的に配列された多数の円孔をもつ多孔質板をコア層とし,薄板を表皮層とする層構造の多孔質積層板を考案し,その塑性変形挙動を明らかにすることを目的としている.そのため,銅板を素材として多孔質積層板を作製し,この多孔質積層板およびその素材である単一板,単一の多孔質板について単軸引張試験を行い,その基礎的塑性変形挙動を調べた.その結果に基づき多孔質積層板のマクロな応力-ひずみ関係,孔の配列に起因する面内異方性,および孔周辺の局所的な変形とマクロな変形挙動の関連などについて検討した.得られた主な結果は次のとおりである.
(1)単一多孔質板と多孔質積層板は孔の配列に起因する面内異方性を持つ.
(2)単一多孔質板の変形抵抗は,0°方向が最も高く,45°と90°方向が低くなる.
(3)多孔質積層板の変形抵抗は,45°方向が最も高く,0°,90°方向が低くなる.
(4)多孔質積層板の応力-ひずみ曲線は,素材の単一板および単一多孔質板の応力-ひずみ曲線から複合則によって求めることはできない.多孔質積層板および単一多孔質板の変形挙動を正確に記述するためには,孔の周辺の局所的な変形の様子を把握しなければならない.

Research Products

• [Publications] F.Yoshida: "Computer-aided Process design for tension levelling of clad sheet metal"Key Engineering Materials. 177-180. 503-508 (2000)
• [Publications] R.HINO: "Springback of Sheet Metal Laminates in Draw-Bending"Proc.9th Int.Manufacturing Conf. 1. 335-336 (2000)
• [Publications] 吉田総仁: "板成形のための繰返し塑性構成式"第51回塑性加工講演論文集. 243-244 (2000)
• [Publications] 藤原賢司: "高張力鋼板の大変形繰返し塑性変形挙動の観察とそのモデル化"第51回塑性加工講演論文集. 117-118 (2000)
• [Publications] 日野隆太郎: "金属積層板のスプリングバックに及ぼす積層比の影響とその予測"第51回塑性加工講演論文集. 119-120 (2000)