− 32 −塑性加工塑性加工キーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］鳥取大学大学院 学術研究院・工学系部門 准教授［応用分野］香川大学 工学部・材料創造工学科 講師AF-2017038奨励研究助成A（若手研究者）AF-2017039奨励研究助成A（若手研究者）せん断加工，塑性加工，破断解析せん断加工，有限要素法，分岐理論，延性破壊matsu@tottori-u.ac.jp機械加工，自動車部品CFRP，パンチ加工，クリアランス，層間はく離，せん断変形matsuda@eng.kagawa-u.ac.jp松野 崇松田 伸也せん断加工シミュレーションにおける破断表現の改善と破断条件測定手法の確立CFRP積層板のパンチプレス加工に及ぼすマイナスクリアランス効果の解明本報ではせん断加工時の亀裂方向を分岐理論より求めるというコンセプトのもと，その準備として分岐条件式，およびこれに用いられる弾塑性接線テンソルをIto-Goyaの等方性の構成則より導出した．さらに実際にシミュレーションを実施し，従来の要素剛性低減では不可能であった停留亀裂を再現する事に成功した．また，せん断加工シミュレーションには高精度な破断条件が必須であるが，バルク材と同様の手法で薄板材においても小丸棒引張試験とFEMとの組み合わせにより破断ひずみと応力3軸度を導出することができた．これは大変形域の流動応力を修正されたSwift則により適切に表現可能となった結果である．FEMによる応力3軸度の導出結果は放射光測定と比較され，その精度の妥当性が検証された．CFRP積層板に対するマイナスクリアランスでのパンチプレス加工では，一度で穿孔加工でき，バリも十分に除去できる．しかしながら穿孔内部の加工品位や加工プロセスは明らかにできていない．そこで本研究では，実験を通して系統的にマイナスクリアランスでのパンチプレス加工品位と加工プロセスを解明することを目的とした．はじめに，プラスからマイナスまでクリアランスを可変してパンチ穿孔加工を実施し，加工品位を評価した．次にパンチ加工中を観察して実験的に加工プロセスを調査した．その結果，マイナスクリアランスは，プラスクリアランスと比較して平滑な加工面が得られるとともに穿孔周りの損傷量を低減できることが明らかとなった．ただし，上層繊維方向と垂直な面では，層間はく離が発生しやすいことが明らかとなった．これは，マイナスクリアランスによって起こる局所的なせん断変形に起因している．
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