鋼構造物の組立寸法精度の定量的評価法に関する研究

本研究では,工作精度の予測技術向上のため熱切断および溶接により生じる変形量を定量的に予測する手法の確立を目指し,平成10年度は下記の項目に関する検討を実施した。1. 熱切断により生じる変形量の計測鋼管パイプ及び平鋼板を,代表的熱切断法であるガスおよびプラズマ切断を用いて切断し,切断により生じる変形及び残留応力を調査した。この結果,熱切断による変形および残留応力は,溶接の場合に比べ,熱が加えられた領域に集中して生じており,加熱領域から離れるに従って急激に減少していることを確認した。また熱切断では,切断部のみを溶融切断することが理想であるが,実際には被切断材に残存熱量と呼ばれる熱が残るために変形を生じるため,残存熱量をいかに精度良く推定できるかということも重要である。そこで,上記切断実験と平行して,残存熱量と切断溝幅の関係についても調査した。2. 切断変形予測のための固有応力分布形状の同定上記切断実験で得られた変形量の計測結果より,変形発生源として定義される固有応力の同定を行った。今後,変形計測結果より同定された固有応力分布を用いて残留応力分布の推定を行い,変形と残留応力の両者の推定が可能である固有応力分布が得られているか否かの確認を行う。

本研究では,工作精度の予測技術向上のため熱切断および溶接により生じる変形量を定量的に予測する手法の確立を目指し,平成10年度は下記の項目に関する検討を実施した。1. 熱切断により生じる変形量の計測鋼管パイプ及び平鋼板を,代表的熱切断法であるガスおよびプラズマ切断を用いて切断し,切断により生じる変形及び残留応力を調査した。この結果,熱切断による変形および残留応力は,溶接の場合に比べ,熱が加えられた領域に集中して生じており,加熱領域から離れるに従って急激に減少していることを確認した。また熱切断では,切断部のみを溶融切断することが理想であるが,実際には被切断材に残存熱量と呼ばれる熱が残るために変形を生じるため,残存熱量をいかに精度良く推定できるかということも重要である。そこで,上記切断実験と平行して,残存熱量と切断溝幅の関係についても調査した。2. 切断変形予測のための固有応力分布形状の同定上記切断実験で得られた変形量の計測結果より,変形発生源として定義される固有応力の同定を行った。今後,変形計測結果より同定された固有応力分布を用いて残留応力分布の推定を行い,変形と残留応力の両者の推定が可能である固有応力分布が得られているか否かの確認を行う。