図10. 成形したCAPの圧潰実験 図12. 成形したCAPの圧潰解析と圧潰実験の比較 図11. 成形したCAPの圧潰解析モデル ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■図12の比較結果により，圧潰変形の初期段階では，軸方向の圧縮力により，荷重を受ける端面に一番近い突起部するゴム弾性による逐次部分張り出し成形法は安定的にCAPを加工することがわかる． ■摩擦係数から成形品の板厚分布に対する影響を調べるため，摩擦係数を0.1と0.2に変えて解析して，得た板厚の最大誤差は1.2％以下であることがわかる．これは，部分張り出し成形過程においてゴム材と円筒素材の間の横方向への相対滑り傾向が非常に小さいことが原因になると考えられる． ４．成形した■■■の圧潰変形性能■■逐次部分張り出し成形法で加工したCAPの圧潰変形の性能検証を行うため，図10に示すようにオートグラフ（島津製作所製，AG-300KAG）を使い成形したCAPに対して，圧潰変形実験を行った． ■軸方向に圧縮荷重を加える際に，図10に示すように圧潰変形の進行に伴い，CAPの中心軸に沿って互いに直角で交差する部分壁構造（Partial Wall Structure, 以下PWS）が自然に形成される現象が確認できる．このPWSが互いに支えることで，圧潰変形が比較的長く続けられ，衝撃エネルギー吸収性能改善に有利と思われる． ■圧潰変形の性能検証のため，図11に示す圧潰変形モデルを使いシミュレーションを行った．作成した解析モデルを図11に示す．CAPの端部と剛体平板の間に接触条件を定義し，その摩擦係数を0.15として，CAPの上部から剛体平板で軸方向に沿って下へ強制変位で押し付ける． ■解析モデルの寸法は試作品と同様であり，総節点数は3001，総要素数は2867である．成形したCAPの塑性ひずみによる影響を考慮するため，成形解析で得たCAP形状と材料特性データを反映させて圧潰解析に行い，加工後の残留応力と残留ひずみの影響を無視することとした． ■解析結果を測定実験の計測値と比較し，その圧潰変形の進行に伴う圧潰反力の比較結果を図12に示す．数値解析の結果により，測定実験と同様に，圧潰変形の進行に伴い中心軸に沿って互いに直角で交差するPWSが自然に形成することを示しており，全体的には解析値と測定値の傾向は一致することがわかる． ■から座屈変形が始まり，初期座屈が発生する初期ピーク荷重が現れた後，軸方向に沿って順番に変形が進展する．CAPの圧潰しわは突起部に誘導され，自然に形成された直交に交差するPWSが互いに支え合う影響で，CAPの圧潰反力は25kN前後で安定するようになる．さらに圧潰変形が100mmを過ぎた後半になって，各段の形成したPWSが互いに接触し始めてから，圧潰反力が再び高くなる特徴が確認できる． ■図12の圧潰反力グラフは初期ピック荷重を過ぎた後，比較的に長く平坦な反力グラフを続ける特徴を持つことを示しており，さらに圧潰変形の後半においては，圧潰反力が再び高くなる特徴が見える． − 188 −
元のページ ../index.html#190