CN107250758B - 断裂预测方法、断裂预测装置、记录介质以及断裂判别基准计算方法 - Google Patents

断裂预测方法、断裂预测装置、记录介质以及断裂判别基准计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明的断裂预测方法是使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测方法，具有：第1工序，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；第2工序，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；以及第3工序，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述接合部的断裂预测结果输出。

Description

断裂预测方法、断裂预测装置、记录介质以及断裂判别基准计 算方法
技术领域
本发明涉及断裂预测方法、断裂预测装置、程序、记录介质以及断裂判别基准计算方法。
本申请基于2015年2月26日在日本申请的专利申请2015-037121号来主张优选权，并在此引用其内容。
背景技术
近年，在汽车行业中，能够减少碰撞时的冲击的车体构造的开发成为紧急的课题。在这样的情况下，通过汽车的构造部件来吸收冲击能量是重要的。吸收汽车的碰撞时的冲击能量的主要构成是在以冲压形成等成型出部件后，通过点焊来对部件进行闭截面化后的构造。点焊部需要确保如即使在碰撞时的复杂的变形状态、负载条件下也不容易断裂而能够维持部件的闭截面那样的强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国专利第4150383号公报
专利文献2：日本国专利第4133956号公报
专利文献3：日本国专利第4700559号公报
专利文献4：日本国专利第4418384号公报
专利文献5：日本国专利第5742685号公报
专利文献6：日本国专利第4748131号公报
发明内容
发明所要解决的问题
作为测量点焊部的断裂强度的方法，应用剪切接头型、十字接头型的拉伸试验，剪切接头型试验是对主要施加剪切力以至断裂的情况下的强度进行测量的试验，十字接头型试验是对主要施加轴力以至断裂的情况下的强度进行测量的试验，在专利文献1～3中研究出对各自的输入方式下的点焊部的断裂进行预测的方法。然而，不仅仅是这些输入方式，在通过负载有由L字接头型的拉伸试验所能够估量的力矩而以至断裂的断裂方式下的断裂预测也是重要的。在考虑到实际的汽车部件的碰撞时的变形的情况下，产生如下问题：产生复杂的变形，在点焊部不仅负载有剪切力、轴力，还负载有力矩，在单纯地基于剪切接头型、十字接头型的拉伸试验而得到的点焊部的断裂预测方法中，不能够得到充分的预测精度。
在专利文献4中记载了关于L字接头的断裂预测的内容。然而，在这种情况下，已经发现以较低强度的高抗拉强度钢(对应日语：ハイテン材)为对象，对于近年的超高抗拉强度钢(拉伸强度980MPa以上)来说，预测精度逊色。另外，已经发现即使在利用有限元法(FEM：Finite Element Method)的L字接头的模拟中，即使是相同形状的试验片的模型，根据所使用的母材部的要素(网眼)尺寸，在点焊部产生的弯曲力矩的值发生变化。因此，存在如下问题：根据进行碰撞变形解析的模型的母材部的要素尺寸而判断为断裂的定时不同，预测精度逊色。另外，还可以发现，与对点焊部主要施加剪切力、轴力以至断裂的模型相比，该问题在主要负载力矩以至断裂的模型中变得更加显著。
在专利文献5中记载了对点焊接头的断裂进行预测的方法。按照由钢种的机械的特性、化学成分所决定的各材质参数来决定断裂判断值，根据其分布来制作断裂判断值的近似主曲线，对母材部分、HAZ部分、焊点部分的断裂进行预测，但是，具有如下问题：如上述所示，具有即使是相同材质、相同形状的模型，根据所使用的母材部的要素尺寸，在各要素产生发生的应变、应力也发生变化，因此，根据进行碰撞变形解析的模型的母材部的要素尺寸而判断为断裂的定时不同，预测精度逊色。
在专利文献6中公开了如下方法：根据决定母材部的要素尺寸的要素尺寸参数的值，求出点焊部周围的母材或者热影响部的断裂应变。在这种情况下，存在如下问题：需要使用特定的材质、板厚的模型来决定要素尺寸参数与断裂应变的关系，只能够应用到与决定该关系的模型相同的材质、相同的板厚的模型的断裂预测，因此，不能够对任意的材质、板厚进行断裂预测。另外，相关的技术仅仅是决定点焊部周围的包括热影响部的母材部分的断裂应变，并不会对作为接合部的点焊部的断裂直接进行预测。
本发明鉴于上述的各种问题而作出，其目的在于提供一种断裂预测方法、断裂预测装置、程序、记录介质以及断裂判别基准计算方法，在使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂(尤其是对接合部施加力矩而产生的断裂)、例如汽车的碰撞变形解析中的来自点焊部的断裂进行预测时，能够不依赖于母材部的要素尺寸而稳定地得到较高的断裂预测精度。
用于解决问题的手段
本发明为了解决上述问题且达到相关的目的，采用以下的方式。
(1)本发明的一方式涉及的断裂预测方法是使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测方法，具有：第1工序，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；第2工序，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；以及第3工序，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述接合部的断裂预测结果输出。
(2)本发明的一方式涉及的断裂预测装置是使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测的装置，具备：参数取得单元，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；存储单元，存储断裂极限力矩，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；断裂判别基准计算单元，从上述存储单元读出上述函数，将通过上述参数取得单元取得的上述母材部的要素尺寸输入到上述函数，由此将上述断裂极限力矩作为断裂判别基准进行计算；以及断裂判别单元，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述接合部的断裂预测结果输出。
(3)本发明的一方式涉及的程序是用于使计算机执行使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测的处理的程序，使计算机执行以下处理：第1处理，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；第2处理，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；以及第3处理，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述接合部的断裂预测结果输出。
(4)本发明的一方式涉及的记录介质是记录了上述(3)所述的程序的计算机可读取的记录介质。
(5)本发明的一方式涉及的断裂判别基准计算方法是对使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测时所使用的断裂判别基准进行计算的方法，具有：第1工序，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；以及第2工序，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义。
发明效果
根据上述方式，在使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂(尤其是对接合部施加力矩而产生的断裂)进行预测时，能够不依赖于母材部的要素尺寸而稳定地取得较高的精度。由此，例如在计算机上进行汽车的碰撞变形解析的情况下，能够准确地进行点焊的断裂预测，因此，能够在计算机上准确地进行防止碰撞时的断裂的部件设计。其结果是，能够省略在实际的汽车中的碰撞试验或者大幅地削减碰撞试验的次数，能够有助于大幅的成本削减、开发周期的缩短。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式涉及的断裂预测装置的概要构成的模式图。
图2是按步骤顺序表示本发明的一实施方式涉及的断裂预测方法的流程图。
图3A是表示在作为解析对象物的L字型接头的拉伸强度为980MPa以上的情况下，对通过本发明的一实施方式涉及的断裂预测方法所取得的预测断裂载荷与通过实验所取得的实验断裂载荷的关系进行调查后的结果的图。
图3B是表示在作为解析对象物的L字型接头的拉伸强度小于980MPa的情况下，对通过本发明的一实施方式涉及的断裂预测方法所取得的预测断裂载荷与通过实验所取得的实验断裂载荷的关系进行调查后的结果的图。
图4是表示个人用户终端装置的内部构成的模式图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明。
在本实施方式中，使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂(尤其是对接合部施加力矩而产生的断裂)进行预测。在要素模型中，母材部使用壳体要素或实心要素，接合部使用梁要素、实心要素、或壳体要素。在本实施方式中，作为解析对象物，例示出由通过点焊而接合的一对L字形的钢板构成的L字接头型的试验片，并对预测该试验片的点焊部的断裂的情况进行说明。
为了不依赖于在FEM中使用的要素(网眼)尺寸而稳定地得到较高的断裂预测精度，本实施方式的断裂预测方法具有：第1工序，在L字接头型试验片的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；第2工序，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；以及第3工序，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中，施加到上述点焊部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述点焊部的断裂预测结果进行输出。
为了进一步提高断裂预测精度，优选地，在上述第1工序中，在L字接头型试验片的要素模型中被设定的参数之中，一起取得上述母材部的要素尺寸和L字接头型试验片的母材的拉伸强度，在上述第2工序中，根据上述拉伸强度，使在上述断裂极限力矩的计算中所使用的上述函数变化。
例如，在L字接头型试验片的拉伸强度为980MPa以上的情况(L字接头型试验片的母材为超高抗拉强度钢的情况)下，在上述第2工序中，使用下述(1)式作为上述函数来计算上述断裂极限力矩。
Mf＝Me·F(Me，t，D，W，L，e)…(1)
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)
Me：修正弹性弯曲力矩(单位是N·mm)
F(Me，t，D，W，L，e)：修正项
t：L字接头型试验片的母材的板厚(单位是mm)
D：点焊部的熔核直径(单位是mm)
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)
L：臂长(单位是mm)
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)
在上述(1)式中，修正弹性弯曲力矩Me还可以由下述(2)式来定义，修正项F(Me，t，D，W，L，e)还可以由下述(3)式来定义。
Me＝(el/L)·(E·D·t3)/12…(2)
在此，el：L字接头型试验片的母材的总伸长率(单位是ε)
E：L字接头型试验片的母材的杨氏模量(单位是MPa)
F(Me，t，D，W，L，e)
＝f(Me)·f(t)·f(D)·f(W)·f(L)·f(e)…(3)
在此，f(Me)：修正弹性弯曲力矩Me的修正项
f(t)：板厚t的修正项
f(D)：熔核直径D的修正项
f(W)：有效宽度W的修正项
f(L)：臂长L的修正项
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项
在L字接头型试验片的拉伸强度为980MPa以上的情况下，以修正弹性弯曲力矩为基础，对断裂极限力矩施加修正，以下，对修正弹性弯曲力矩进行说明。
在L字接头型试验片的拉伸强度为980MPa以上的情况下，在点焊部附近的局部能够看见塑性变形，但是，作为接头整体，发现几乎保持弹性变形状态以至点焊部断裂。由此，在拉伸强度为980MPa以上的材料中，对断裂极限力矩和弹性弯曲力矩的关系进行调查后的结果明确出具有一定的关联关系。弹性弯曲力矩的一般式是(1/ρ)·(E·W·t3)/12，但是从解析对象物的要素模型中取得产生断裂时的点焊部的母材的曲率(1/ρ)来作为参数是困难的。因此，为了用能够取得的参数的值来置换该曲率，对各参数的关系进行调查后的结果发现了曲率和臂长的积与母材的总伸长率成比例关系。因此，将曲率(1/ρ)置换成以母材的总伸长率(el)除以臂长(L)后的值(el/L)。另外，在拉伸强度为980MPa以上的情况下，试验片宽度赋予断裂极限力矩的影响小，L字接头型的试验片的FEM模型中的应变的分布集中到点焊部，所以，承受载荷的宽度W与熔核直径D一致，将弹性弯曲力矩的一般式中的W置换成熔核直径D。对通过这种方式制作出的修正弹性弯曲力矩进行包括要素尺寸的修正项在内的修正，从而来计算断裂极限力矩。
另一方面，例如，在L字接头型试验片的拉伸强度小于980MPa的情况(作为强度区分，在L字接头型试验片的母材(钢板)为拉伸强度780MPa材以下的情况)下，在上述第2工序中，使用下述(4)式作为上述函数来计算上述断裂极限力矩。
Mf＝Mp·F(Mp，t，D，W，el，e)…(4)
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)
Mp：全塑性弯曲力矩(单位是N·mm)
F(Mp，t，D，W，el，e)：修正项
t：L字接头型试验片的母材的板厚(单位是mm)
D：点焊部的熔核直径(单位是mm)
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)
el：L字接头型试验片的母材的总伸长率(单位是ε)
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)
在上述(4)式中，全塑性弯曲力矩Mp还可以由下述(5)式来定义，修正项F(Mp，t，D，W，el，e)还可以由下述(6)式来定义。
Mp＝(TS·W·t2)/4…(5)
在此，TS：L字接头型试验片的母材的拉伸强度(单位是MPa)
F(Mp，t，D，W，el，e)
＝f(Mp)·f(t)·f(D)·f(W)·f(el)·f(e)…(6)
在此，f(Mp)：全塑性弯曲力矩Mp的修正项
f(t)：板厚t的修正项
f(D)：熔核直径D的修正项
f(W)：有效宽度W的修正项
f(el)：总伸长率el的修正项
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项
在将拉伸强度小于980MPa的试验片设为解析对象物的情况下，发现在断裂极限力矩与全塑性弯曲力矩之间具有一定的关联关系，以全塑性弯曲力矩为基础，进行包括要素尺寸的修正项在内的修正，从而来计算断裂极限力矩。
以下，对于决定(3)式以及(6)式的各修正项的方法进行说明。
首先，在使用L字接头型的试验片而制作的FEM模型中，将用实验确认出的断裂载荷(最大载荷)负载到试验片端部(夹头部)，取得施加到点焊部的力矩，并将该力矩设为断裂极限力矩。该断裂极限力矩的取得以各式各样的钢种、板厚、L字接头形状、熔核直径、母材部的要素尺寸等来进行。
随后，根据以通过上述那样的方式得到的断裂极限力矩与利用(3)式或者(6)式计算出的断裂极限力矩的误差成为最小的方式求出的多元回归来决定各修正项。具体地讲，各修正项设成以下那样的式子。另外，修正项的式子形式并没有特别限制，还可以例如使用二次式来代替一次式。
1.将拉伸强度为980MPa以上的试验片设为解析对象物的情况
f(Me)＝(A1/Me)+A2
f(t)＝B1·t+B2
f(D)＝C1·D+C2
f(W)＝D1·W+D2
f(L)＝E1·L+E2
f(e)＝F1·e+F2…(7)
2.将拉伸强度小于980MPa的试验片设为解析对象物的情况
f(Mp)＝(a1/Mp)+a2
f(t)＝B1·t+b2
f(D)＝C1·D+c2
f(W)＝D1·W+d2
f(el)＝e1·(el)+e2
f(e)＝F1·e+f2…(8)
如上述所示，以在FEM模型中得到的断裂极限力矩与利用(3)式或者(6)式计算出的断裂极限力矩的误差成为最小的方式，分别决定出(7)式的各系数A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2，F1以及F2、或者(8)式的各系数a1，a2，b1，b2，c1，c2，d1，d2，e1，e2，f1以及f2，并求出(3)式或者(6)式的断裂极限力矩Mf。
与本实施方式关连地，还考虑有在使用L字接头型的试验片制作出的FEM模型中，将用实验确认出的断裂载荷(最大载荷)负载到试验片端部(夹头部)，取得施加到点焊部的力矩，将该值保持不变地作为断裂极限力矩来使用的情况。然而，用户实际上利用模拟将要预测断裂的L字接头的各种条件(钢种，板厚，形状，熔核直径，母材部的要素尺寸等)的组合不计其数。对于这些全部的组合进行实验，取得断裂载荷(最大载荷)是不可能的。于是，在本实施方式中，设置为使用上述的(3)式或者(6)式来预测断裂。
图1是表示本实施方式涉及的断裂预测装置的概要构成的模式图。图2是按步骤顺序表示本实施方式涉及的断裂预测方法的流程图。
如图1所示，本实施方式涉及的断裂预测装置具备：参数取得单元1；断裂判别基准计算单元2；断裂判别单元3；以及存储单元4。
本实施方式涉及的断裂预测装置能够通过例如个人计算机等计算机来实现。存储单元4是在上述那样的计算机中设置的例如闪存、硬盘、或ROM(Read Only Memory)等非易失性存储装置。
参数取得单元1、断裂判别基准计算单元2以及断裂判别单元3是通过设置于计算机的CPU(Central Processing Unit)等运算处理装置(在图1中省略图示)按照存储于存储单元4的本程序进行动作而实现的功能。
在此，所谓本程序，是为了通过计算机来实现上述的本实施方式涉及的断裂预测方法而由计算机可读取的机械言语构建的应用软件。通过从USB(Universal Serial Bus)存储器或者CD－ROM等携带自如的记录介质将本程序下载到计算机，从而能够使本程序存储到存储单元4。
例如，在对用点焊接合的、帽型部件(L字接头型部件)的碰撞FEM解析中的点焊部的断裂进行预测的情况下，将通用的碰撞解析软件即LS－DYNA设为主例行程序，将本程序设为LS－DYNA的子例行程序，并能够使其与LS－DYNA联动。即，计算机(断裂预测装置)的运算处理装置执行断裂预测处理，该断裂预测处理是通过按照主例行程序即LS－DYNA进行动作，由此进行作为解析对象物的帽型部件的碰撞变形解析处理，并且，通过按照作为子例行程序的本程序进行动作，由此，一边与碰撞变形解析处理联动一边判断在点焊部是否产生了断裂的处理。
因此，在存储单元4中不仅存储了本程序，还存储了主例行程序即LS－DYNA。另外，LS－DYNA还可以存储到与存储单元4不同的存储单元。另外，还可以将OS(OperatingSystem)程序等计算机的动作所需要的其他程序存储于存储单元4，还可以存储于与存储单元4不同的存储单元。
进而，在存储单元4存储有决定了各系数A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2，F1以及F2后的(7)式的各修正项、决定了各系数a1，a2，b1，b2，c1，c2，d1，d2，e1，e2，f1以及f2后的(8)式的各修正项、以及(1)式～(6)式等。这些数据还能够通过从USB存储器或者CD－ROM等携带自如的记录介质与本程序共同下载到计算机，从而存储到存储单元4。
以下，参照图2，对断裂预测装置(计算机)的运算处理装置按照本程序进行动作而实现的断裂预测方法(参数取得单元1、断裂判别基准计算单元2以及断裂判别单元3的功能)进行说明。
如图2所示，参数取得单元1在设定于帽型部件的要素模型的参数之中，取得拉伸强度TS、杨氏模量E、有效宽度W、板厚t、熔核直径D、臂长L、总伸长率el以及母材部的要素尺寸e(步骤S1：第1处理)。
如上述所示，断裂预测装置的运算处理装置一边使基于LS－DYNA的帽型部件的碰撞变形解析处理与基于本程序的断裂预测处理联动，一边并行地执行。为了执行基于LS－DYNA的帽型部件的碰撞变形解析处理，需要事先制作帽型部件的要素模型，并且为此需要设定各种参数。因此，参数取得单元1从为了事先制作帽型部件的要素模型而设定的各种参数之中，能够容易地取得上述的拉伸强度TS、杨氏模量E、有效宽度W、板厚t、熔核直径D、臂长L、总伸长率el以及母材部的要素尺寸e。
另外，这些参数还可以是在开始执行基于本程序的断裂预测处理时，通过设置于断裂预测装置的输入装置(在图1中省略图示)输入的数据。
另外，还可以在步骤S1中，使用输入辅助软件，从碰撞解析用的输入文件中自动读取作为解析对象物的帽型部件的要素模型的各种参数，并且检查与点焊部连接的母材的要素，取得该点焊部的周围的平均要素尺寸作为母材部的要素尺寸e。
随后，断裂判别基准计算单元2计算断裂极限力矩Mf作为断裂判别基准(步骤S2：第2处理)。
具体地讲，断裂判别基准计算单元2在由上述步骤S1取得的拉伸强度TS为980MPa以上的情况下，从存储单元4读出上述(1)～(3)式、以及决定了各系数A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2，F1以及F2后的(7)式的各修正项，将由上述步骤S1取得的参数之中的杨氏模量E、有效宽度W、板厚t、熔核直径D、臂长L、总伸长率el以及母材部的要素尺寸e带入各式，由此，计算出断裂极限力矩Mf。
另一方面，断裂判别基准计算单元2在由上述步骤S1取得的拉伸强度TS小于980MPa的情况下，从存储单元4读出上述(4)～(6)式、以及决定了各系数a1，a2，b1，b2，c1，c2，d1，d2，e1，e2，f1以及f2后的(8)式的各修正项，将由上述步骤S1取得的参数之中的拉伸强度TS、有效宽度W、板厚t、熔核直径D、总伸长率el以及母材部的要素尺寸e带入各式，由此，计算出断裂极限力矩Mf。
随后，断裂判别单元3对在帽型部件的要素模型的碰撞变形解析中施加到点焊部的弯曲力矩是否超过了由步骤S2得到的断裂极限力矩Mf进行判别，并输出该判别结果作为点焊部的断裂预测结果(步骤S3：第3处理)。
具体地讲，在帽型部件的要素模型的碰撞变形解析中施加到点焊部的弯曲力矩M1与断裂极限力矩Mf的关系满足下述(9)式的情况下，断裂判别单元3输出表示有断裂的结果作为断裂预测结果。
M1/Mf≥1…(9)
另外，在帽型部件的要素模型的碰撞变形解析中施加到点焊部的弯曲力矩M1能够从基于LS－DYNA的帽型部件的碰撞变形解析处理的结果来获得。
在从断裂判别单元3输出的断裂预测结果表示有断裂的情况下，断裂预测装置的运算处理装置在基于LS－DYNA的帽型部件的碰撞变形解析处理中，消除帽型部件的要素模型所含有的点焊部，由此，通知用户在点焊部产生了断裂。
另一方面，在从断裂判别单元3输出的断裂预测结果表示无断裂的情况下，断裂预测装置的运算处理装置在基于LS－DYNA的帽型部件的碰撞变形解析处理中，留下帽型部件的要素模型所含有的点焊部，由此，通知用户在点焊部没有产生断裂。
以L字型接头的拉伸试验为例，使用以壳体要素制作母材部、以实心要素制作点焊部而成的L字型接头的拉伸试验模型，通过本实施方式判断出断裂，对载荷降低开始紧前的载荷(最大载荷)与通过实验取得的实验断裂载荷(最大载荷)的关系进行调查后的结果由图3A以及图3B表示。图3A表示作为解析对象物的L字型接头的拉伸强度为980MPa以上的情况的结果，图3B表示作为解析对象物的L字型接头的拉伸强度小于980MPa的情况的结果。
图3A中的本发明例以及比较例在以拉伸强度TS为1057MPa、杨氏模量E为205800MPa、有效宽度W为40mm、板厚t为1.6mm、熔核直径D为6.3mm、臂长L为10mm、总伸长率el为0.15这样的条件下进行解析这点是共通的。
另外，图3A中的本发明例以及比较例均使用以母材部的要素尺寸e(平均值)为3.0mm的方式制造出的解析模型(model A)、以母材部的要素尺寸e(平均值)为4.7mm的方式制造出的解析模型(model B)以及以母材部的要素尺寸e(平均值)为5.8mm的方式制造出的解析模型(model C)来实施拉伸试验解析。
在图3A中的本发明例中，基于使用包括母材部的要素尺寸e作为变量之一的函数(参照(1)式～(3)式)计算出的断裂极限力矩来计算预测断裂载荷，与此相对，在比较例中，基于使用不包括母材部的要素尺寸e作为变量的函数计算出的断裂极限力矩来计算预测断裂载荷。具体地讲，在比较例中，在“model A”、“model B”以及“model C”的任意模型中，均对修正项f(e)输入固定值5mm，由此，设置成不通过母材部的要素尺寸e来修正断裂极限力矩。
图3B中的本发明例以及比较例在以拉伸强度TS为467MPa、有效宽度W为50mm、板厚t为1.6mm、熔核直径D为5.0mm、总伸长率el为0.36这样的条件下进行解析这点上是共通。
另外，图3B中的本发明例以及比较例均使用以母材部的要素尺寸e(平均值)为3.0mm的方式制造出的解析模型(model A)、以母材部的要素尺寸e(平均值)为4.7mm的方式制造出的解析模型(model B)以及以母材部的要素尺寸e(平均值)为5.8mm的方式制造出的解析模型(model C)来实施拉伸试验解析。
在图3B中的本发明例中，基于使用包括母材部的要素尺寸e作为变量之一的函数(参照(4)式～(6)式)计算出的断裂极限力矩来计算预测断裂载荷，与此相对，在比较例中，基于不包括母材部的要素尺寸e作为变量的函数计算出的断裂极限力矩来计算预测断裂载荷。具体地讲，在比较例中，在“model A”、“model B”以及“model C”的任意模型中，均对修正项f(e)输入固定值5mm，由此，设置成不通过母材部的要素尺寸e来修正断裂极限力矩。
如图3A以及图3B所示，在本发明例中，即使在L字型接头的拉伸试验模型的母材部的要素尺寸e不同的任意条件下，预测断裂载荷与实验断裂载荷(5.6kN或者3.9kN)的偏离小，与此相对，在比较例中，具有根据L字型接头的拉伸试验模型的母材部的要素尺寸e，预测断裂载荷与实验断裂载荷的偏离变大的情况。
即，图3A以及图3B的解析结果表示出，根据本发明例，在使用有限元法对作为解析对象物的L字型接头中的点焊部的断裂(尤其是对点焊部施加力矩而产生的断裂)进行预测时，能够不依赖于母材部的要素尺寸e而稳定地得到较高的断裂预测精度。
如以上说明所示，根据本实施方式，在使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物(例如帽型部件)中的接合部(例如点焊部)的断裂(尤其是对接合部施加力矩而产生的断裂)进行预测时，能够不依赖于母材部的要素尺寸而稳定地得到较高的断裂预测精度。
如上述所示，本实施方式涉及的断裂预测装置的各构成要素(图1的参数取得单元1、断裂判别基准计算单元2以及断裂判别单元3)的功能、以及本实施方式涉及的断裂预测方法(第1～第3工序)能够通过运算处理装置按照存储于计算机的非易失性存储装置的本程序进行动作来实现。该本程序以及记录了本程序的计算机可读取的记录介质包含于本实施方式。
具体地，本程序记录于例如CD－ROM那样的记录介质中，或经由各种传输介质由计算机提供。作为记录本程序的记录介质，除了CD－ROM以外，能够使用软性磁盘、硬盘、磁带、光磁盘、非易失性存储器卡等。另一方面，作为本程序的传输介质，能够使用用于使程序信息作为载波进行传播且供给的计算机网络系统中的通信介质。在此，所谓计算机网络是LAN(Local Area Network)、英特网等WAN(Wide Area Network)、无线通信网络等，所谓通信介质是光纤等有线线路或者无线线路等。
另外，作为本实施方式所含有的本程序，并不仅是由计算机实行所供给的程序而实现本实施方式的功能的程序。例如，即使在与该程序在计算机中运行的OS(操作系统)或其他应用软件等共同地实现本实施方式的功能的情况下，相关的程序也包含于本实施方式。另外，即使在被供给的程序的处理的全部或一部分通过计算机的功能扩展板或者功能扩展单元来进行而实现本实施方式的功能的情况下，相关的程序也包含于本实施方式。
例如，图4是表示个人用户终端装置的内部构成的模式图。在该图4中，1200是具备CPU1201的个人计算机(缩写成PC)。PC1200是执行存储于ROM1202或者硬盘(所写成HD)1211中或者由软性磁盘驱动器(缩写成FD)1212供给的设备控制软件。该PC1200综合地控制与系统总线1204连接的各设备。
通过在PC1200的CPU1201、ROM1202或者HD1211中存储的本程序，来实现本实施方式的图2中的步骤S1～S3的顺序等。
1203是RAM(Random Access Memory)，作为CPU1201的主存储器以及工作区等发挥作用。1205是键盘控制器(缩写成KBC)，控制来自键盘(缩写成KB)1209、未图示的设备等的指示输入。
1206是CRT控制器(缩写成CRTC)，控制CRT显示器(缩写成CRT)1210的显示。1207是磁盘控制器(缩写成DKC)。DKC1207控制与存储有启动程序、多个应用、编辑文件、用户文件以及网络管理程序等HD1211以及FD1212的访问。在此，所谓启动程序是用于开始执行(动作)PC1200的硬件以及软件的启动程序。
1208是网络/接口卡(缩写成NIC)，经由LAN1220，与网络打印机、其他网络机器或其他PC进行双向的数据通信。
另外，还可以代替使用作为个人用户终端装置的PC1200，而使用对于断裂预测装置特殊化后的规定的计算机等。
另外，本发明不限定于上述实施方式，还考虑到以下那样的变形例。
(1)在上述实施方式中，说明了使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂，尤其是对接合部施加力矩而产生的断裂进行预测的方法。
然而，一般已知在解析对象物的碰撞变形解析中，不仅对接合部施加力矩，还施加有剪切力以及轴力。因此，在以往的断裂预测方法中，使用单独的断裂预测方式来分别预测以力矩为起因的断裂、以剪切力为起因的断裂、以及以轴力为起因的断裂。
上述实施方式涉及的断裂预测方法(程序)能够作为用于对上述3个断裂模式之中的、以力矩为起因的断裂进行预测的方法(子例行程序)进行利用，但是，在对接合部施加的轴力是压缩轴力的情况下，在实际碰撞时没有产生断裂，但是，具有即使在压缩轴力下也产生力矩的情况，有了能会错误地预测为产生力矩断裂。
于是，优选地，在本实施方式涉及的断裂预测方法的第3工序中，在解析对象物的碰撞变形解析中，对接合部施加的轴力为压缩轴力的情况下，强制地输出表示无断裂的结果作为断裂预测结果。
换言之，优选地，本实施方式涉及的断裂预测装置的断裂判别单元3在步骤S3中，在解析对象物的碰撞变形解析中对接合部施加的轴力为压缩轴力的情况下，强制地输出表示无断裂的结果作为断裂预测结果。
由此，能够防止在对接合部施加的轴力为压缩轴力的情况下，在实际碰撞时不应该产生的力矩在数值解析上产生，而导致错误地预测为产生了力矩断裂。
(2)在上述实施方式中，例示出对一对部件点焊后的解析对象物，例示出对该点焊部的力矩断裂进行预测的情况。本发明中的接合部不限于此，例如，即使对在由通过点焊接或者线焊接等其他焊接方法而接合的一对部件构成的解析对象物的接合部产生的力矩断裂进行预测的情况下，也能够应用本发明。
(3)在上述实施方式中，例示出解析对象物为钢板的情况，但是，本发明中的解析对象物的材质不限于钢板，即使在对将铁、铝、钛、不锈钢、复合材料(金属－树脂材料、异种金属材料)、或者碳素纤维等作为材质的解析对象物的力矩断裂进行预测的情况下，也能够应用本发明。
(4)在上述实施方式中，例示出分别使用在拉伸强度为980MPa以上的情况下使用的函数、以及在拉伸强度小于980MPa的情况下使用的函数这2种函数来计算断裂极限力矩，但是，还可以根据拉伸强度，分别使用3种以上的函数。
(5)本发明不仅能够作为对帽型部件等汽车的构造部件的力矩断裂进行预测的方法进行应用，还能够作为对包括铁路车辆的各种车辆、一般机械、或者船舶等的构造部件的力矩断裂进行预测的方法进行应用。
(6)在上述实施方式中，说明了使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂，尤其是对接合部施加力矩而产生的断裂进行预测的方法。然而，还有可能具有仅要求计算断裂判别基准的方法(程序)的用户存在的情况。
根据这样的用户的要求，还可以提供将从上述实施方式涉及的断裂预测方法中削除第3工序后的方法来作为断裂判别基准计算方法。
即，该断裂判别基准计算方法是对在使用有限元法对由相互接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测时所使用的断裂判别基准进行计算的方法，具有：第1工序，在上述解析对象物的要素模型所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；以及第2工序，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义。
符号说明
1 参数取得单元
2 断裂判别基准计算单元
3 断裂判别单元
4 存储单元

Claims (19)

1.一种断裂预测方法，是使用有限元法对由相互通过焊接而接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测的方法，其特征在于，具有：
第1工序，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸的第1工序；
第2工序，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；以及
第3工序，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述接合部的断裂预测结果输出，
在上述第1工序中，在上述要素模型中所设定的上述参数之中，一起取得上述母材部的要素尺寸和上述解析对象物的拉伸强度，
在上述第2工序中，根据上述拉伸强度，使在上述断裂极限力矩的计算中所使用的上述函数变化，
在上述拉伸强度为980MPa以上的情况下，
在上述第2工序中，使用(1)式作为上述函数来计算上述断裂极限力矩，
在上述(1)式中，修正弹性弯曲力矩Me由(2)式定义，修正项F(Me，t，D，W，L，e)由(3)式定义，
其中，
Mf＝Me·F(Me，t，D，W，L，e)…(1)，
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)，
Me：修正弹性弯曲力矩(单位是N·mm)，
F(Me，t，D，W，L，e)：修正项，
t：解析对象物的板厚(单位是mm)，
D：接合部为点焊部的情况下的熔核直径(单位是mm)，
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)，
L：臂长(单位是mm)，
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)，
Me＝(el/L)·(E·D·t3)/12…(2)，
在此，el：解析对象物的总伸长率(单位是ε)，
E：解析对象物的杨氏模量(单位是MPa)，
F(Me，t，D，W，L，e)
＝f(Me)·f(t)·f(D)·f(W)·f(L)·f(e)…(3)，
在此，f(Me)：修正弹性弯曲力矩Me的修正项，
f(t)：板厚t的修正项，
f(D)：熔核直径D的修正项，
f(W)：有效宽度W的修正项，
f(L)：臂长L的修正项，
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项。
2.如权利要求1所述的断裂预测方法，其特征在于，
f(Me)、f(t)、f(D)、f(W)、f(L)以及f(e)是通过在使用L字接头型的试验片制作出的有限元法模型中，以将由实验确认出的断裂载荷负载到试验片端部而得到的、施加到点焊部的力矩与使用上述(1)式计算出的上述断裂极限力矩Mf的误差成为最小的方式根据多元回归所决定出的式。
3.如权利要求1所述的断裂预测方法，其特征在于，
在上述拉伸强度小于980MPa的情况下，
在上述第2工序中，使用(4)式作为上述函数来计算出上述断裂极限力矩，
在上述(4)式中，全塑性弯曲力矩Mp由(5)式定义，修正项F(Mp，t，D，W，el，e)由(6)式定义，
其中，
Mf＝Mp·F(Mp，t，D，W，el，e)…(4)，
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)，
Mp：全塑性弯曲力矩(单位是N·mm)，
F(Mp，t，D，W，el，e)：修正项，
t：解析对象物的板厚(单位是mm)，
D：接合部为点焊部的情况下的熔核直径(单位是mm)，
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)，
el：解析对象物的总伸长率(单位是ε)，
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)，
Mp＝(TS·W·t2)/4…(5)，
在此，TS：解析对象物的拉伸强度(单位是MPa)，
F(Mp，t，D，W，el，e)
＝f(Mp)·f(t)·f(D)·f(W)·f(el)·f(e)…(6)，
在此，f(Mp)：全塑性弯曲力矩Mp的修正项，
f(t)：板厚t的修正项，
f(D)：熔核直径D的修正项，
f(W)：有效宽度W的修正项，
f(el)：总伸长率el的修正项，
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项。
4.如权利要求3所述的断裂预测方法，其特征在于，
f(Mp)、f(t)、f(D)、f(W)、f(el)以及f(e)是通过在使用L字接头型的试验片制作出的有限元法模型中，以将由实验确认出的断裂载荷负载到试验片端部而得到的、施加到点焊部的力矩与使用上述(4)式计算出的上述断裂极限力矩Mf的误差成为最小的方式根据多元回归所决定出的式。
5.如权利要求1所述的断裂预测方法，其特征在于，
在上述第3工序中，在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的上述力矩M1与上述断裂极限力矩Mf的关系满足(9)式的情况下，将表示有断裂的结果作为上述断裂预测结果输出，其中，
M1/Mf≥1…(9)。
6.如权利要求1所述的断裂预测方法，其特征在于，
在上述第3工序中，在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的轴力为压缩轴力的情况下，将表示无断裂的结果作为上述断裂预测结果强制输出。
7.一种断裂预测装置，是使用有限元法对由相互通过焊接而接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测的装置，其特征在于，具备：
参数取得单元，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；
存储单元，存储断裂极限力矩，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；
断裂判别基准计算单元，从上述存储单元读出上述函数，将通过上述参数取得单元取得的上述母材部的要素尺寸输入到上述函数，由此将上述断裂极限力矩作为断裂判别基准进行计算；以及
断裂判别单元，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述接合部的断裂预测结果输出，
上述参数取得单元在上述要素模型中所设定的上述参数之中，一起取得上述母材部的要素尺寸和上述解析对象物的拉伸强度，
上述存储单元存储多个与上述拉伸强度对应的上述函数，
上述断裂判别基准计算单元从上述存储单元读出与通过上述参数取得单元取得的上述拉伸强度对应的上述函数，计算上述断裂极限力矩，
在上述拉伸强度为980MPa以上的情况下，
上述断裂判别基准计算单元从上述存储单元读出由(1)式表示的上述函数，计算上述断裂极限力矩，
在上述(1)式中，修正弹性弯曲力矩Me由(2)式定义，修正项F(Me，t，D，W，L，e)由(3)式定义，
其中，
Mf＝Me·F(Me，t，D，W，L，e)…(1)，
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)，
Me：修正弹性弯曲力矩(单位是N·mm)，
F(Me，t，D，W，L，e)：修正项，
t：解析对象物的板厚(单位是mm)，
D：接合部为点焊部的情况下的熔核直径(单位是mm)，
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)，
L：臂长(单位是mm)，
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)，
Me＝(el/L)·(E·D·t3)/12…(2)，
在此，el：解析对象物的总伸长率(单位是ε)，
E：解析对象物的杨氏模量(单位是MPa)，
F(Me，t，D，W，L，e)
＝f(Me)·f(t)·f(D)·f(W)·f(L)·f(e)…(3)，
在此，f(Me)：修正弹性弯曲力矩Me的修正项，
f(t)：板厚t的修正项，
f(D)：熔核直径D的修正项，
f(W)：有效宽度W的修正项，
f(L)：臂长L的修正项，
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项。
8.如权利要求7所述的断裂预测装置，其特征在于，
f(Me)、f(t)、f(D)、f(W)、f(L)以及f(e)是通过在使用L字接头型的试验片制作出的有限元法模型中，以将由实验确认出的断裂载荷负载到试验片端部而得到的、施加到点焊部的力矩与使用上述(1)式计算出的上述断裂极限力矩Mf的误差成为最小的方式根据多元回归所决定出的式。
9.如权利要求7所述的断裂预测装置，其特征在于，
在上述拉伸强度小于980MPa的情况下，
上述断裂判别基准计算单元从上述存储单元读出由(4)式表示的上述函数，计算上述断裂极限力矩，
在上述(4)式中，全塑性弯曲力矩Mp由(5)式定义，修正项F(Mp，t，D，W，el，e)由(6)式定义，
其中，
Mf＝Mp·F(Mp，t，D，W，el，e)…(4)，
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)，
Mp：全塑性弯曲力矩(单位是N·mm)，
F(Mp，t，D，W，el，e)：修正项，
t：解析对象物的板厚(单位是mm)，
D：接合部为点焊部的情况下的熔核直径(单位是mm)，
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)，
el：解析对象物的总伸长率(单位是ε)，
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)，
Mp＝(TS·W·t2)/4…(5)，
在此，TS：解析对象物的拉伸强度(单位是MPa)，
F(Mp，t，D，W，el，e)
＝f(Mp)·f(t)·f(D)·f(W)·f(el)·f(e)…(6)，
在此，f(Mp)：全塑性弯曲力矩Mp的修正项，
f(t)：板厚t的修正项，
f(D)：熔核直径D的修正项，
f(W)：有效宽度W的修正项，
f(el)：总伸长率el的修正项，
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项。
10.如权利要求9所述的断裂预测装置，其特征在于，
f(Mp)、f(t)、f(D)、f(W)、f(el)以及f(e)是通过在使用L字接头型的试验片制作出的有限元法模型中，以将由实验确认出的断裂载荷负载到试验片端部而得到的、施加到点焊部的力矩与使用上述(4)式计算出的上述断裂极限力矩Mf的误差成为最小的方式根据多元回归所决定出的式。
11.如权利要求7所述的断裂预测装置，其特征在于，
上述断裂判别单元在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的上述力矩M1与上述断裂极限力矩Mf的关系满足(9)式的情况下，将表示有断裂的结果作为上述断裂预测结果输出，其中，
M1/Mf≥1…(9)。
12.如权利要求7所述的断裂预测装置，其特征在于，
上述断裂判别单元在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的轴力为压缩轴力的情况下，将表示无断裂的结果作为上述断裂预测结果强制输出。
13.一种存储有程序的记录介质，该程序是用于使计算机执行使用有限元法对由相互通过焊接而接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测的处理的程序，其特征在于，使计算机执行以下处理：
第1处理，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；
第2处理，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义；以及
第3处理，判别在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的力矩是否超过了上述断裂极限力矩，并将该判别结果作为上述接合部的断裂预测结果输出，
在上述第1处理中，使计算机执行在上述要素模型中所设定的上述参数之中，一起取得上述母材部的要素尺寸和上述解析对象物的拉伸强度的处理，
在上述第2处理中，使计算机执行根据上述拉伸强度，使在上述断裂极限力矩的计算中所使用的上述函数变化的处理，
在上述拉伸强度为980MPa以上的情况下，
在上述第2处理中，使计算机执行使用(1)式作为上述函数来计算上述断裂极限力矩的处理，
在上述(1)式中，修正弹性弯曲力矩Me由(2)式定义，修正项F(Me，t，D，W，L，e)由(3)式定义，
其中，
Mf＝Me·F(Me，t，D，W，L，e)…(1)，
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)，
Me：修正弹性弯曲力矩(单位是N·mm)，
F(Me，t，D，W，L，e)：修正项，
t：解析对象物的板厚(单位是mm)，
D：接合部为点焊部的情况下的熔核直径(单位是mm)，
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)，
L：臂长(单位是mm)，
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)，
Me＝(el/L)·(E·D·t3)/12…(2)，
在此，el：解析对象物的总伸长率(单位是ε)，
E：解析对象物的杨氏模量(单位是MPa)，
F(Me，t，D，W，L，e)
＝f(Me)·f(t)·f(D)·f(W)·f(L)·f(e)…(3)，
在此，f(Me)：修正弹性弯曲力矩Me的修正项，
f(t)：板厚t的修正项，
f(D)：熔核直径D的修正项，
f(W)：有效宽度W的修正项，
f(L)：臂长L的修正项，
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项。
14.如权利要求13所述的存储有程序的记录介质，其特征在于，
f(Me)、f(t)、f(D)、f(W)、f(L)以及f(e)是通过在使用L字接头型的试验片制作出的有限元法模型中，以将由实验确认出的断裂载荷负载到试验片端部而得到的、施加到点焊部的力矩与使用上述(1)式计算出的上述断裂极限力矩Mf的误差成为最小的方式根据多元回归所决定出的式。
15.如权利要求13所述的存储有程序的记录介质，其特征在于，
在上述拉伸强度小于980MPa的情况下，
在上述第2处理中，使计算机执行使用(4)式作为上述函数来计算出上述断裂极限力矩的处理，
在上述(4)式中，全塑性弯曲力矩Mp由(5)式定义，修正项F(Mp，t，D，W，el，e)由(6)式定义，
其中，
Mf＝Mp·F(Mp，t，D，W，el，e)…(4)，
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)，
Mp：全塑性弯曲力矩(单位是N·mm)，
F(Mp，t，D，W，el，e)：修正项，
t：解析对象物的板厚(单位是mm)，
D：接合部为点焊部的情况下的熔核直径(单位是mm)，
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)，
el：解析对象物的总伸长率(单位是ε)，
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)，
Mp＝(TS·W·t2)/4…(5)，
在此，TS：解析对象物的拉伸强度(单位是MPa)，
F(Mp，t，D，W，el，e)
＝f(Mp)·f(t)·f(D)·f(W)·f(el)·f(e)…(6)，
在此，f(Mp)：全塑性弯曲力矩Mp的修正项，
f(t)：板厚t的修正项，
f(D)：熔核直径D的修正项，
f(W)：有效宽度W的修正项，
f(el)：总伸长率el的修正项，
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项。
16.如权利要求15所述的存储有程序的记录介质，其特征在于，
f(Mp)、f(t)、f(D)、f(W)、f(el)以及f(e)是通过在使用L字接头型的试验片制作出的有限元法模型中，以将由实验确认出的断裂载荷负载到试验片端部而得到的、施加到点焊部的力矩与使用上述(4)式计算出的上述断裂极限力矩Mf的误差成为最小的方式根据多元回归所决定出的式。
17.如权利要求13所述的存储有程序的记录介质，其特征在于，
在上述第3处理中，使计算机执行在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的上述力矩M1与上述断裂极限力矩Mf的关系满足(9)式的情况下，将表示有断裂的结果作为上述断裂预测结果输出的处理，其中，
M1/Mf≥1…(9)。
18.如权利要求13所述的存储有程序的记录介质，其特征在于，
在上述第3处理中，使计算机执行在上述解析对象物的要素模型的变形解析中施加到上述接合部的轴力为压缩轴力的情况下，将表示无断裂的结果作为上述断裂预测结果强制输出的处理。
19.一种断裂判别基准计算方法，是对使用有限元法对由相互通过焊接而接合的一对部件构成的解析对象物中的接合部的断裂进行预测时所使用的断裂判别基准进行计算的方法，其特征在于，具有：
第1工序，在上述解析对象物的要素模型中所设定的参数之中，至少取得母材部的要素尺寸；以及
第2工序，计算断裂极限力矩作为断裂判别基准，该断裂极限力矩由包括上述母材部的要素尺寸作为变量之一的函数所定义，
在上述第1工序中，在上述要素模型中所设定的上述参数之中，一起取得上述母材部的要素尺寸和上述解析对象物的拉伸强度，
在上述第2工序中，根据上述拉伸强度，使在上述断裂极限力矩的计算中所使用的上述函数变化，
在上述拉伸强度为980MPa以上的情况下，
在上述第2工序中，使用(1)式作为上述函数来计算上述断裂极限力矩，
在上述(1)式中，修正弹性弯曲力矩Me由(2)式定义，修正项F(Me，t，D，W，L，e)由(3)式定义，
其中，
Mf＝Me·F(Me，t，D，W，L，e)…(1)，
在此，Mf：断裂极限力矩(单位是N·mm)，
Me：修正弹性弯曲力矩(单位是N·mm)，
F(Me，t，D，W，L，e)：修正项，
t：解析对象物的板厚(单位是mm)，
D：接合部为点焊部的情况下的熔核直径(单位是mm)，
W：由点焊部承受载荷的有效宽度(单位是mm)，
L：臂长(单位是mm)，
e：母材部的要素尺寸(单位是mm)，
Me＝(el/L)·(E·D·t3)/12…(2)，
在此，el：解析对象物的总伸长率(单位是ε)，
E：解析对象物的杨氏模量(单位是MPa)，
F(Me，t，D，W，L，e)
＝f(Me)·f(t)·f(D)·f(W)·f(L)·f(e)…(3)，
在此，f(Me)：修正弹性弯曲力矩Me的修正项，
f(t)：板厚t的修正项，
f(D)：熔核直径D的修正项，
f(W)：有效宽度W的修正项，
f(L)：臂长L的修正项，
f(e)：母材部的要素尺寸e的修正项。
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