1997 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
09650145
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Research Institution | Ishinomaki Senshu University |
Principal Investigator |
川名 武 石巻専修大学, 理工学部, 教授 (10275612)
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Keywords | 塑性変形 / 塑性結合 / 回転かしめ / セルフピアシング結合 / 有限要素法 / 非線形解析 / 仮想理実 / 計算力学 |
Research Abstract |
1.本研究の目的;この研究は、回転かしめ(rolling calk)およびセルフピアシング接合(self-piercing junction)の2種の接合方式を対象とし、加圧により金属が変形して接合に至る過程を有限要素法による解析を用いて、バーチュアル化することを目的とする。 2.成9年度における研究実績の概要;回転かしめを対象として、非線形構造解析プログラムMARC(MARC Analysis社)を用いて、接合過程の有限要素法による解析を進めた。 2.1 有限要素法におよる解析モデルの作成;回転かしめは、スナップと呼ばれる円錐形の工具が自転・公転しつつ円筒軸を加圧して塑性変形させ、この円筒軸と平板などを接合するものである。モデル化にあたって、円錐形の工具は変形しない剛体とし、円筒軸は、1,888個の節点・1,5000個の要素からなる3次元変形体とした。解析にあたって、プログラムの機能上、工具に自転・公転の両方を与えることはできないので、摩擦係数0で公転するものとした。また、円筒軸による変形は加工時には加圧によって発生するが、これもプログラムの機能上、工具が円筒軸を等速で変形させ、その反力を出力させることにした。 2.2 有限要素法による解析およびその結果;前記のモデルに従い、ワークステーション(日立;3053RX/340T、131MIPS)を用いて解析した。これにより、加工過程における各部分の変形・応力の履歴、および加工後すなわち工具除荷によるスプリングバック後の変形・残留応力を求め、回転かしめに関する当初の目的を達成した。
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