非接触ひずみ測定システムによる金属板材の大ひずみ二軸応力試験方法の開発

使用非接触式应变测量系统开发金属板大应变双轴应力测试方法

基本信息

批准号：
14J06118
负责人：
箱山智之
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、金属板材に曲げと溶接を加えた円管試験片に軸力と内圧を負荷することによって、金属板材の二軸引張塑性変形特性を測定する手法を活用し、自動車用鋼板の塑性変形挙動および成形性を明らかにしている。平成28年度は研究計画に従い、 (1)成形限界数値解析に及ぼす降伏関数の影響、(2)ひずみ速度依存性構成式の影響についての研究を遂行し、さらに(3)成形限界応力線を用いた成形解析の割れ予測の高精度化も取り組んだ。(1) 成形限界数値解析に及ぼす降伏関数の影響：デジタル画像相関法を用いて、単軸引張試験における塑性ひずみ速度比（r値）の変化を測定し、それを考慮した異方硬化モデルと考慮しない異方硬化モデルを用いて、成形限界数値解析を実施した。成形限界線をより高精度に予測するためには、r値の変化も含めた材料の塑性変形特性すべてを考慮するパラメータ決定が不可欠であることを明らかにした。(2) ひずみ速度依存性構成式の影響：2種類のひずみ速度依存性構成式を用いて、成形限界解析結果に及ぼす影響を比較した。ひずみ速度依存性構成式の影響は、ひずみ速度を変化させたときの成形限界解析結果に大きく現れることを明らかにした。また、加工硬化式同定に対し、ひずみ速度依存性構成式の影響を検討した。パラメータの自由度が高いために、安定した組み合わせが得られなかった。パラメータ決定手法の構築が課題として残った。(3) 成形限界応力線を用いた成形解析の割れ予測の高精度化：成形限界応力の破断判定基準としての有効性を検証するため、穴広げ成形試験および解析を行い、成形限界ひずみおよび成形限界応力に基づいた破断判定を比較した。成形限界応力を用いれば、実験において測定された穴縁割れが予測でき、破断判定手法として有用である一方で、従来用いられる成形限界ひずみは穴縁割れを予測できず、破断判定手法としては不適であることが示された。

这项研究利用一种技术来测量金属板材料的双轴拉伸塑料变形性能，通过将轴向力和内部压力施加到圆形管样本上，并在金属板材料上弯曲和焊接，并阐明塑料塑料变形行为和自动杆钢板的形成性。 2016年，根据研究计划，我们对（1）产量功能对成型极限的数值分析的影响进行研究，（2）应变率依赖性组成方程的影响，（3）还致力于提高裂纹预测在使用成型极限压力线上的裂纹预测准确性。（1）使用数字图像相关方法测量了单轴拉伸测试中塑性应变率比（R值）的变化的影响：塑性应变率比（R值）的变化，并使用对上述和异端硬化模型的各向异性硬化模型进行了对成型极限的数值分析。据透露，要以更高的精度预测成型极限线，必须确定考虑材料的所有塑性变形属性的参数，包括R值的变化。（2）应变速率依赖性本构方程的影响：使用两种类型的应变率依赖性本构方程比较了对成型极限分析结果的影响。据表明，当应变速率变化时，在成型极限分析的结果中，应变速率依赖性本构方程的影响显着。此外，研究了应变速率依赖性组成方程对工作硬化识别的影响。由于参数的高度自由度，不可能稳定组合。参数确定方法的构建仍然是一个挑战。（3）使用成型极限压力线在成型分析中提高了裂纹预测的准确性：为了验证成型极限应力作为断裂标准的有效性，进行了孔扩散测试和分析，并比较了基于成型极限应变和成型极限压力的断裂判断。使用成型极限应力可以预测实验中测量的孔边缘裂纹，从而可以作为确定破裂的方法有用，而常规的成型极限菌株无法预测孔边缘的裂纹，表明它们是确定断裂方法的不合适的方法。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

軟鋼板の成形限界解析精度に及ぼすひずみ硬化式の影響

应变硬化公式对低碳钢板成形极限分析精度的影响

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
箱山智之・Coppieters Sam・桑原利彦
通讯作者：
箱山智之・Coppieters Sam・桑原利彦

成形限界応力曲面を用いた軟鋼板の穴広げ成形におけるくびれ発生予測

利用成形极限应力面预测低碳钢板扩孔成形缩颈

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hakoyama;T.;Nakano;H and Kuwabara;T.
通讯作者：
T.

Forming Limit Analyses of Cold Rolled IF Steel Sheet Using Differential Work Hardening Model

利用微分加工硬化模型分析冷轧IF钢板的成形极限

DOI：
10.1016/j.proeng.2014.10.105
发表时间：
2014
期刊：
Procedia Engineering
影响因子：
0
作者：
吾郷由希夫;Michael Condro;早田敦子;河内琢也;橋本均;James Waschek.;Tomoyuki Hakoyama・Toshihiko Kuwabara
通讯作者：
Tomoyuki Hakoyama・Toshihiko Kuwabara

5000系アルミニウム合金板の成形限界解析精度に及ぼす材料モデリングの影響

材料建模对5000系铝合金板材成形极限分析精度的影响