助成研究成果報告書Vol33
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z方向送りピッチPzの影響図9塑性ひずみの板厚内での分布に及ぼすピン初期図7Step1の数値解析モデル7)図10塑性ひずみの板厚内での分布に及ぼすピン先端図10にはv= 6.5 m/sにおけるεxとεzの分布に及ぼすrの影響を示す7).r= 8 mm と4 mmではピークのεxはほぼ同じであるが,r= 4 mmの方が導入される塑性ひずみ深さが深い.また,εzも同じ傾向であるが,どの深さにおいてもεxよりも小さい.一方,r= 12 mmではεxのピークも小さく,導入される深さも浅く,εxとεzでほぼ差がみられない.図11にはvおよびrとRx,Rzの関係の解析結果を示す7).縦軸は曲率で示している.図3と同様にRx,Rzは節点変位との誤差の二乗和が最小となるように円の方程式にフィッティングして求めた.同じrではvが速いほどRxは小さくなる.同じvではrが小さいほどRxは小さい.Rzはどの条件でもRxより大きいが,rが小さいほどその差は大きい.図11には実験結果も示しているが,傾向は解析結果と一致し,r= 4 mmと8 mmではvは6.5 m/sよりもやや遅い条件と推定される.一方,r= 12 mmではvは6.5m/sより速い条件と推定される.図11曲率半径に及ぼすピン先端半径rの影響;実験図8Step2の数値解析モデル7)niarts citsalniarts citsal]1-PPm0268[ erutavruC■.数値解析結果■■■■ピン先端半径rの影響板厚内のεxとεzの分布に及ぼすピン初期速度vの影響を図9に示す7).r= 8 mmの場合である.評価領域内の表面からの深さが同じ3840個の要素の平均をプロットしている.εxはvが増加すると値が大きくなり,塑性ひずみが発生する深さも深くなる.εzも同じ傾向であるが,どの深さにおいてもεxよりも小さい.以上のように,数値解析でピン初期速度を約6.5 m/sとすれば,実験結果と解析結果の曲率半径が一致することを確認し,曲率半径の異方性は発生するx方向とz方向の塑性ひずみの差によることを明らかにした.速度vの影響7)半径rの影響7)結果と数値解析結果の比較7)■■ Pxを1 mm に固定して,Pzを2 mmから8 mmまで変えて,数値解析を行った.ピンは供試体の中央部の評価領域に衝突するように配置した.評価領域の大きさはピンの配置(6列×3行)で図7に示した大きさと異なる.ピン初期速度は7 m/sとした.塑性ひずみの板厚方向分布に及ぼすPzの影響を図12に示す.評価領域内の表面からの深さが同じ要素の平均値で評価した.Pzが4 mmの場合にεxが最も大きく,εxとεzの差も大きくなる.曲率半径へのPz0.0100.0080.0060.0040.0020.0000.00.0100.0080.0060.0040.0020.0000.02.52.01.51.00.50.0r= 8 mmh= 5 mm0.51.01.5Depth from surface [mm]v= 6.5 m/sh= 5 mm0.51.01.5Depth from surface [mm]h = 5 mmSolid: 1/RxOpen: 1/RzSolid: x-strainOpen: z-strain2.02.53.0Solid: x-strainOpen: z-strain2.02.53.0▲△v = 10 m/s ●〇v = 6.5 m/s ◆◇v = 5 m/s 410Pin-tip radius r[mm]1214▲△r=12 mm●〇r=8 mm ■□r=4 mm▲△v= 10 m/s◆◇v= 6.5 m/s■□v= 5 m/s●〇Experiment− 150 −

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