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抵抗スポット溶接の3スケール3次元弾塑性接触・電流・熱伝導3連成有限要素解析

电阻点焊的3尺度3维弹塑性接触/电流/热传导耦合有限元分析

基本信息

批准号：
21K11921
负责人：
二保知也
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ミクロスケール3連成解析については，これまでに開発した接触電気抵抗解析のためのミクロスケール接触変形・電流・熱連成有限要素解析コードによる解析結果と単純形状かつ実験則を含まない理論解との比較を行うことにより解析コードの妥当性を検証した．しかし，抵抗スポット溶接解析で多く用いられている実験則を含む理論解とは差異が見られるため，本解析方法，理論モデル，実験則を含む理論モデルの差異や妥当性について検討した．メソスケール3連成解析については，これまでに抵抗スポット溶接解析用に開発した有限要素法に基づく軸対称の電流解析コードと軸対称の熱伝導解析コードのいずれも3次元解析コードに拡張し，さらに，これらの解析コードを組み合わせた3次元電流・熱伝導連成有限要素解析コードを開発した．また，この解析コードから得られる温度分布・変化を接触変形解析が考慮できるように汎用解析コード MSC. Marc を拡張子した．さらに，抵抗スポット溶接の3次元電流・熱伝導連成有限要素解析から得られる溶接時の温度分布・変化を考慮した接触変形解析を行い，板幅が狭い，もしくは，鋼鈑端の溶接時には接触域および接触圧が3次元的になること，さらに，この接触域および接触圧力は電流経路，熱伝導経路，接触電気抵抗，接触熱抵抗に影響をあたえるため接合強度にも影響をあたえる可能性があることを示した．また，抵抗スポット溶接の3次元電流・熱伝導連成有限要素解析を行い，いずれも板幅が狭いときに3次元的な電流分布，温度分布になることを確認したが，とくに電流分布では顕著であること，さらに，電流分布はジュール発熱分布に影響をあたえ，また，温度分布は溶融・凝固域の大きさや形状に影響をあたえるため接合強度にも影響をあたえる可能性があることを示した．

The analysis results of finite element analysis of contact electric resistance analysis of contact electric resistance analysis of contact electric This analytical method is based on the theoretical solution and the difference between the theoretical solution and the solution. 3-dimensional analysis of thermal conductivity in the axial symmetry of the basic axis of current analysis in the axial symmetry of thermal conductivity analysis in the three-dimensional analysis of thermal conductivity in the finite element analysis of the basic axis of current analysis in the axial symmetry of thermal conductivity analysis in the three-dimensional analysis of thermal conductivity in the finite element analysis in the three-dimensional analysis of thermal conductivity in the axial symmetry of thermal conductivity analysis in the axial symmetry of thermal conductivity in the axial symmetry of The temperature distribution, variation, contact shape analysis, general analysis, MSC. Marc In addition, the resistance to welding of three-dimensional current and heat conduction into finite element analysis, obtained during welding temperature distribution, transformation and consideration of contact shape analysis, plate width is narrow, opposite, steel plate end welding when the contact area and contact pressure of three-dimensional current and heat conduction circuit, contact electrical resistance, Contact Us 3-D current and heat conduction of the resistance solution are connected to finite element analysis. The current distribution and temperature distribution in 3-D are determined. The current distribution and heat distribution are affected by each other. The temperature distribution and solidification of the joint strength are affected.