金属板のスプリングバックにおける時間非依存成分・時間依存成分の解明とそれらの抑制

阐明金属板回弹中与时间无关和与时间相关的分量及其抑制

• 批准号: 22K04760
• 负责人: 日野 隆太郎
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04760/
• 关键词: 超高張力鋼板; アルミニウム板; 正の応力緩和; 負の応力緩和; バウシンガー効果; 見かけのヤング率の塑性ひずみ依存性; スプリングバック; 時間非依存・時間依存成分; 曲げ試験; 高張力鋼板; アルミニウム合金板

研究計画に記載された4つの実施内容（①曲げ試験におけるスプリングバックの時間非依存成分・時間依存成分の観察，②基本的材料特性の取得，③材料モデルの検討と時間依存スプリングバック解析，④時間依存スプリングバック抑制法の検討）のうち，2022年度は②について多くの材料試験を実施するとともに，①の実験準備に着手した．供試材として1180MPa級の超高張力鋼板118Y（二相鋼，板厚1.2mm）およびアルミニウム板A1050-O（板厚2.0mm）を選定した．これらの供試材について単軸引張りにおける各種物性値と変形抵抗曲線を取得するとともに，スプリングバックの時間非依存成分を予測するうえで重要なバウシンガー効果および見かけのヤング率の塑性ひずみ依存性を調査するための引張り・反転圧縮試験および繰り返し引張り・除荷試験を実施した．さらにスプリングバックの時間依存成分と強い関連を持つと思われる応力緩和特性を調査するため，通常の応力緩和試験に加えて単軸引張り後に様々な応力レベルまで除荷した後の応力緩和試験を行った．これらの実験の結果，(1)118Y材が顕著なバウシンガー効果を示すのに対しA1050-O材のバウシンガー効果は弱いこと，(2)両供試材とも塑性ひずみの増加に伴い見かけのヤング率が低下し，やがて収束する傾向があることが確かめられた．また(3)両供試材とも単軸引張り後の応力緩和では正の緩和（応力減少），単軸引張り・完全除荷後の応力緩和では負の緩和（応力増加）を示し，単軸引張り後にある程度除荷してからの応力緩和では緩和なし（ほとんど応力が変化しない）となることがわかった．さらに(4)緩和試験において応力変化が生じなくなる除荷応力レベルは，バウシンガー効果の強い118Y材では高く，バウシンガー効果の弱いA1050-O材では低かった．とくに(3)と(4)は今年度に得られた重要な知見である．

研究计划（1）在弯曲测试中对浮回的时间独立和时间相关的组件观察中描述的四个实施细节中，2）2）获取基本材料特性，3）考虑材料模型和时间依赖性的弹回反带分析，以及4）考虑时间依赖的弹回抑制方法），许多材料测试进行了202222的准备。作为测试材料，选择了118y超高拉伸钢板（双相钢，1.2mm厚）和A1050-O铝板（2.0mm厚）。对于这些标本，在单轴张力中获得了各种物理特性和变形电阻曲线，进行了抗压和倒压测试，并进行了重复的拉伸和卸载测试，以研究重要的Baussinger效应以及Young模量在Spristback的塑料压力中的明显依赖性。此外，为了研究应力松弛特性，这些特性被认为与弹回的时间相关的成分密切相关，除了通常的应力松弛测试外，在解开后卸载到各种应力水平后，还进行了应力松弛测试。这些实验证实（1）118Y材料表现出明显的鲍森效应，而A1050-O材料具有弱的鲍森效应，并且（2）两种测试材料都随着塑性应变的增加而降低，并且显而易见的Young的模量在将来趋于汇聚。此外，（3）两种测试材料在单轴张力和完全卸载后的压力松弛时均表现出正松弛（应力减轻），而当应力放松在一定程度上卸载后压力放松时，则显示出负松弛（压力增加），并且没有放松（压力几乎完全变化）。此外，（4）在松弛测试中未产生应力变化的卸载应力水平对于118y木材而言，其具有很强的包裹效应，而A1050-O木材的卸载应力水平较低，而A1050-O木材的木材较低，而Baussinger效应较弱。特别是（3）和（4）是今年获得的重要发现。

项目成果

金属板の応力緩和挙動と移動硬化の関連についての実験的検討

金属板应力松弛行为与运动硬化关系的实验研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 荒木匠;松木弘軌;日野隆太郎
• 通讯作者: 日野隆太郎

Estimation of kinematic hardening of sheet metals based on stress-relaxation behavior

基于应力松弛行为的金属板材运动硬化估计

• 发表时间: 2023
• 作者: Kouki Matsugi;Kazuhiro Ikeda;Takumi Araki;Ryutaro Hino
• 通讯作者: Ryutaro Hino

金属板の引張り・除荷における応力緩和挙動と移動硬化に関する一考察

金属板拉伸和卸载过程中的应力松弛行为和运动硬化研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 松木弘軌;池田和大;日野隆太郎
• 通讯作者: 日野隆太郎