■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 図13. CAPの圧潰過程におけるPWSの形成 図15. CAP成形前の円筒素材を用いた圧潰実験 図16. 円筒素材とCAPの圧潰変形の解析結果 図14. PWSの形成による空間トラス効果 ■成形したCAPの外へ膨らむ部分の板厚が薄くなることにより，初期ピック荷重に対する影響を調べるため，成形したCAP形状を使い，板厚だけを成形前の1.2mmと設定してFEM圧潰解析を行い，得られた初期ピック荷重は図12の結果と比較して，その差は0.5%以下であり，非常に小さいことが判った． ■５．■■■の圧潰変形モードによる影響■■図13に示すように，CAPは軸方向の圧縮力を受ける時，側面壁の円筒部は圧潰変形により，円形断面から楕円形断面に変わり，徐々に複数のPWSが順番に形成される． ■細長いPWSが下へ突起部を押し付ける際に，図13に示すような曲げモーメントが生じることで，その下にある円筒部を直交方向に沿う新しいPWSが形成させられることがわかる．このような形で繰り返して圧潰変形が進行し，全ての突起部が押しつぶされた後，互いに直交し交差するPWS同士だけで圧潰変形を続けて行い，図14に示すようにPWSの折りエッジに沿って赤線で示す空間トラスのように互いに支え合う構造になり，さらにPWSの中央部において新たな座屈変形が生じることによって，図12に示すように圧潰変形の後半では，圧潰荷重が再び高くなる原因と思われる． ■■一方，図12の圧潰変形と圧潰荷重の関係グラフに示すように，CAPは軸方向の圧縮力を受けて圧潰変形が発生する初期段階では，完全なCAPから最初の座屈変形が発生するために少し大きい初期ピーク荷重が現れることが確認できる． ■一般に衝撃荷重が小さく，初期ピーク荷重より低い場合，CAPは普通の弾性ばねと同様に弾性変形をして緩衝材の役割を果たせるが，衝撃荷重が大きくなると，初期ピーク荷重を超える場合，CAPは初めて座屈現象が発生して，座屈しわを積み重ねながら圧潰変形を続けることにより，衝撃エネルギーを吸収する安全装置の役割を果たせると言っても良い． ６．■■■の圧潰変形モードによる影響■■CAPの圧潰変形性能を詳しく検討するため，CAPを加工する前の円筒素材を対象に，同じ条件で圧潰変形実験と数値解析を行い，得られた実験と解析の結果を図15と図16に示す． ■図15に示すのは円筒素材の圧潰変形実験の様子である．図15により，圧潰変形の過程では，円筒素材の軸方向に沿って細かい座屈しわを積み重ねて，圧潰変形が進行する特徴を示している． ■図16に示すのは円筒素材とCAPの圧潰変形の解析結果を比較した結果である．図16により，円筒素材の圧潰変形の初期段階における初期ピーク荷重は比較的大きく，初期ピーク荷重を過ぎてから，圧潰反力は大きな振幅で上下に変動しながら，比較的不安定な圧潰変形が進展することが確認でき，その一回の圧潰反力の上下変動を一つの座屈しわが生じることに対応していると考えられる． ■− 189 −
元のページ ../index.html#191