| 研究概要 |
管材から3次元形状中空部品を成形する「チューブハイドロフォーミング」は,輸送機器の軽量化に有効であり,地球環境保全に大きく貢献する技術である(車体重量の10%軽量化により燃費は10%向上する).しかし,材料の変形経路が複雑に変化することから破断(成形限界)の予測が難しく,技術の普及を妨げている.また材料の塑性異方性と成形限界の関係解明が熱望されているが,実験技術上の困難さから,いまだに明解な結論が得られていない.そこで本研究では,除荷を含まない複合変形経路下における異方性管材の破断予測手法の確立を目的とする.
(1) 本年度は,既設のサーボ制御二軸応力試験機の本体を改造し,変形初期から破断に至るまでの応力-ひずみ曲線を,連続して計測できるように,変位計を用いた管材の大変形用ひずみ計測器を設計製作した.
(2) 鉄鋼メーカから提供いただいた溶接鋼管を内径研削し,次にその内面を基準にして外径を切削加工することにより,肉厚のばらつきを±0.5%未満に抑えた,高精度な鋼管を外注により製作した.
(3) いくつかの複合応力経路を鋼管に負荷する実験を行い,破断まで連続して応力-ひずみ曲線を測定することに成功した.従って,今年度製作した大変形用ひずみ計の設計は基本手に成功したと言える.しかしながら,破断が変位計の直下もしくは近傍で発生した場合, 破断した管壁が変位計を強打し,変位計が破損する事態が幾度となく発生した.
(4) そこで来年度は,変位計をさらに改造して,破損を防止する手段を考案する予定である.
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