2013 Fiscal Year Annual Research Report
板成形ＣＡＥ高精度化のための大ひずみ域応力－ひずみ関係と異方性の新しい決定法
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23656108
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
吉田 総仁 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50016797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日野 隆太郎 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10283160)
濱崎 洋 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30437579)
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| Keywords | 成形加工 / 弾塑性特性 / CAE / 大ひずみ / 異方性 |
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| Research Abstract |
プレス成形では50%以上の大ひずみが生じるので，成形シミュレーションには材料の大ひずみ域での応力－ひずみ関係を表す材料モデル（材料パラメータ）の使用が不可欠となる．本研究は，大ひずみ変形が可能なプレス成形実験データを用いて，その成形シミュレーションを行い，重要な大ひずみ弾塑性特性を逆解析で求めるという新しいアイデアによりこの問題を解決しようとしている．
平成25年度では，大ひずみ領域における加工硬化（応力－ひずみ関係）を面内三点曲げから求める方法について検討した．590R高張力鋼板について，平成24年度に開発した引張り曲げ装置を用いて，板に引張り力を加えながら曲げる実験を実施した．また，大ひずみ域で加工硬化が継続するSwift則と硬化が一定値に収束するVoce則を用いて，面内三点曲げにおける荷重－たわみ挙動および試験片変形形状が硬化則によってどのように異なるかについて検討した．その結果，荷重－たわみ挙動では大きなたわみ領域では硬化則による違いが見られるが，実験ではそのような大きな変形が難しいことがわかった．そこで，荷重点直下（引張り側）でひずみ集中に着目したところ，これは硬化則によって大きく異なることがわかった．Swift(s)-Voce(v)複合硬化則：σ=mσs+(1-m) σvを用いて，実験結果からmを決定したところ，590R高張力鋼板についてはm=0.5が得られた．以上より，板の面内引張り三点曲げにおけるひずみ集中に着目した大ひずみの硬化特性が可能であることがわかった．なお，大変形における異方性降伏曲面については，等二軸応力は液圧バルジ，平面ひずみ応力は切欠き板の引張り試験により決定できることがわかった．
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