CN1942750B - 点焊部的断裂预测装置、方法 - Google Patents

点焊部的断裂预测装置、方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1942750B
CN1942750B CN2005800111304A CN200580011130A CN1942750B CN 1942750 B CN1942750 B CN 1942750B CN 2005800111304 A CN2005800111304 A CN 2005800111304A CN 200580011130 A CN200580011130 A CN 200580011130A CN 1942750 B CN1942750 B CN 1942750B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spot
tension test
connecting portion
shearing
fracture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2005800111304A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1942750A (zh
Inventor
吉田博司
野村成彦
上西朗弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of CN1942750A publication Critical patent/CN1942750A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1942750B publication Critical patent/CN1942750B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0067—Fracture or rupture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202—Control of the test
    • G01N2203/0212—Theories, calculations
    • G01N2203/0214—Calculations a priori without experimental data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202—Control of the test
    • G01N2203/0212—Theories, calculations
    • G01N2203/0216—Finite elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202—Control of the test
    • G01N2203/0212—Theories, calculations
    • G01N2203/0218—Calculations based on experimental data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0296—Welds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

一种点焊部的断裂预测装置，具有：关于点焊连接部，基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度的输入单元；根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度，计算出点焊部的断裂强度参数的运算单元；储存有上述每种钢的断裂强度参数的参数存储单元；将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式，来判断点焊部断裂的运算单元。

Description

点焊部的断裂预测装置、方法
技术领域
本发明涉及适用于汽车用结构部件的点焊、更详细的是用于对在冲击变形时部件的点焊部断裂进行预测的点焊部的断裂预测装置、方法、计算机程序、及计算机可读记录介质。
背景技术
近年来，在汽车业界，开发降低撞击时对乘员伤害的车体构造是当务之急的课题。可以通过利用乘坐室部以外的结构部件吸收撞击时的冲击能量，将乘坐室部的变形限制为最小限度并确保生存空间，来实现这样的撞击安全性优越的车体构造。即，重要的是利用结构部件吸收撞击能量。
能吸收汽车的前方正面撞击或正前方偏置撞击的冲击能量的主要结构部件是前纵梁。前纵梁是在用冲压成型等成形部件后，利用点焊将部件的截面封闭。通常通过使该前纵梁压曲，来吸收冲击能量。为了提高冲击能量的吸收，重要的是使压曲形态稳定化，不使其在途中折曲或断裂。
关于上述部件的点焊，为了使压曲稳定化，若不能将点焊间隔或焊点直径或焊接条件最优化，则存在在压曲时引起从焊接点的断裂、不能形成稳定的压曲形态而降低冲击能量的吸收的问题。
非专利文献1：解説論文NO.9705JSAESYMPOSIUM「新しい車体構造成形技術」
非专利文献2：JIS Z3136
非专利文献3：JIS Z3137
专利文献1：日本特开平6-182561号公报
专利文献2：日本特开2002-31627号公报
长久以来为了解决该问题，例如非专利文献1所述，将点焊间隔进行各种各样变化并试作部件，进行压曲试验，来调查在焊点不断裂的稳定压曲的条件。但是，在该方法中，需要对每辆汽车、或每个部件进行试作并进行试验，即所谓的试行错误，具有加大了制造成本、设计也需要时间的问题。
此外，在专利文献1中，提出了在底板施加负荷时的焊接部的防止剥离构造，但只是对底板的构造，对于利用所有的冲击吸收材料防止焊点的剥离并且利用稳定压曲来吸收冲击能量的点焊法，会有因试作引起的试行错误。
并且，在专利文献2中，提出了点焊间隔的最优化，但对于各个点焊强度，由于只是简单的指标，不能形成断裂本身的正确预测，所以具有不能按高精度的点焊部断裂的预测进行设计的问题。
点焊部的强度指标以非专利文献2、3中所规定的，剪切拉伸试验及十字形拉伸试验为代表。其他也有以设想了多种多样的负荷状态的多种试验形式的报告实例，但是一般来说，利用以JIS规定的两种试验，将剪切拉伸试验值作为焊接部的剪切强度，并且将十字形拉伸试验值作为焊接部的剥离强度。
但是，由于试验所获得的点焊的剪切强度及剥离强度受到宽度等的结构影响，所以在实际的部件中，必须从各种观点对试验值进行修正来推定。在利用近年来飞跃进步的计算机进行模拟汽车撞击的最优设计的系统中，该推定精度不能称为充分，降低了撞击安全的最优设计的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于，不根据部件的试作、撞击试验，而是利用计算机上的有限元法解析，通过嵌入有限元法解析中的预测模型，判断撞击变形时的点焊部的断裂预测，以防止部件撞击时的焊接部断裂，实现变形压曲模式的正确化，提高撞击能量的吸收。
被发明的主旨如下。
(1)一种点焊部的断裂预测装置，其特征在于，具有：
关于点焊连接部，基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部(継ぎ手)的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个的输入单元；
根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，计算出十字型拉伸及/或剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数的运算单元；
储存有上述每种钢的断裂强度参数的参数存储单元；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式，来判断点焊部断裂的运算单元。
(2)一种点焊部的断裂预测装置，其特征在于，具有：
关于点焊连接部，基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度的输入单元；
根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，求出点焊部的断裂强度曲线，并根据上述断裂强度曲线计算出十字型拉伸及/或剪切型拉伸中的断裂强度参数的运算单元；
储存有上述每种钢的断裂强度参数的参数存储单元；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂临界线，来判断点焊部断裂的 运算单元。
(3)一种点焊部的断裂预测方法，其特征在于，具有：
关于点焊连接部，基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个的工序；
根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，计算出用十字型拉伸及/或剪切型拉伸的点焊部的断裂强度参数的工序；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的工序；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式，判断点焊部断裂的工序。
(4)一种点焊部的断裂预测方法，其特征在于，具有：
关于点焊连接部，基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个的工序；
根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，求出点焊部的断裂强度曲线，并基于上述断裂强度曲线计算出十字型拉伸及/或剪切型拉伸中的断裂强度参数的工序；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的工序；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂临界线，判断点焊部断裂的工序。
(5)一种用于点焊部断裂预测的计算机程序，其特征在于，使计算机执行：
关于点焊连接部，根据基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试 验所输入的材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，计算出十字型拉伸及/或剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数的步骤；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的步骤；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式中，来判断点焊部断裂的步骤。
(6)一种用于点焊部断裂预测的计算机程序，其特征在于，使计算机执行：
关于点焊连接部，根据基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验所输入的材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，求出点焊部的断裂强度曲线，基于上述断裂强度曲线计算出十字型拉伸及/或剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数的步骤；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的步骤；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂临界线，来判断点焊部断裂的步骤。
(7)一种计算机可读记录介质，其特征在于，记录有使计算机执行下述步骤的计算机程序：
关于点焊连接部，根据基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验所输入的材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，计算出十字型拉伸及/或剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数的步骤；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的步骤；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式中，来判断点焊部断 裂的步骤。
(8)一种计算机可读记录介质，其特征在于，记录有使计算机执行下述步骤的计算机程序：
关于点焊连接部，根据基于十字型拉伸试验及/或剪切型拉伸试验所输入的材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度中的所有或任一个，求出点焊部的断裂强度曲线，基于上述断裂强度曲线计算出十字型拉伸及/或剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数的步骤；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的步骤；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂临界线，来判断点焊部断裂的步骤。
附图说明
图1是剪切型拉伸试验方法的概要示意图。
图2是十字型拉伸试验方法的概要示意图。
图3是十字型拉伸试验的试验时的侧面图。
图4是表示断裂强度曲线的一例的图。
图5是表示断裂临界线与计算的强度Fn、Fs的关系图。
图6是以试验和模拟(FEM)比较剪断型试验的断裂时的负荷与位移之间的关系的图。
图7是以试验和模拟(FEM)比较十字型试验的断裂时的负荷与位移之间的关系的图。
图8是表示能构成点焊部的断裂预测装置的计算机系统一实例的的框图。
图9是表示实际的590MPa级、厚度1.8mm的断裂强度曲线图。
图10是根据试验求出的α1与d/W的曲线关系图。
图11是以试验和模拟(FEM)比较利用980MPa级高强度钢的剪断型拉伸试验中的断裂时的负荷与位移之间的关系的图。
图12A是动态压溃试验中使用的980MPa级高强度钢的部件形状的图。
图12B是表示模拟(FEM)动态压溃试验时的点焊部的断裂状况的结果图。
图12C是表示动态压溃试验时的点焊部的断裂状况的照片。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施例。图1是剪切型拉伸试验的概要示意图。如图所示，重叠试验片是母材2的两片钢板并进行点焊，形成焊点1。朝向箭头3所示的方向对该试验片进行拉伸试验直到试验片断裂。此时，测量拉伸方向3的试验片的位移及负荷。在焊点1的周围产生断裂，此时，是最大负荷，将其作为断裂临界负荷Ftss(N)。在达到该负荷Ftss时，根据母材2的宽度W(mm)、板厚t(mm)，可知母材内的平均应力σo(MPa)为Ftss/W·t。
在作为断裂起点的焊点1的周围，假定最大应力达到了拉伸强度TS(MPa)，则可以将焊点1的端部和母材2上的应力集中系数α，如公式(1)所示定义为母材的拉伸强度TS和母材的平均拉伸应力σo之比。
α＝TS/σo＝TS·W·t/Ftss……(1)
预先通过用各种拉伸强度TS的材料，以各种试验片宽度W、板厚t、焊点的直径d(mm)，测量断裂临界负荷Ftss，根据公式(1)计算出其应力集中系数α，作为数据库生成表格。接着，可以利用表格的应力集中系数α，通过公式(2)预测在任意拉伸强 度TS、板厚t、宽度W、焊点直径d情况下的断裂临界负荷Ftss。
Ftss＝TS·W·t/α……(2)
此外，由于如果用焊点直径d与宽度W之比d/W整理应力集中系数α，则能形成一条曲线，所以也可以使用利用公式(3)算出的α，通过公式(2)预测Ftss。
α＝k/(p·d/W-q)n+r……(3)
这里，k、p、q、n及r，是用于以公式(3)拟合焊点直径d和d/W的曲线关系的参数，最好是：k＝0.001～100、p＝0.01～100、q＝-10～10、n＝1～10、r＝-100～100。但是，拟合曲线的公式也可以不是公式(3)的形式，只要是能拟合曲线关系的公式即可。此外，即使不用公式(3)，也可以根据曲线的图形直接读取α。
然后，在计算机上用有限元法，将用点焊结合的任意形状的部件模型化。在用有限元法进行了再现的撞击解析的变形中，依次使计算机算出：将点焊模型化后的连接部件之间的要素的、沿着部件面的方向的剪切力Fs(N)，和与其垂直的连接部件之间的方向的垂直力Fn(N)。该Fs及Fn的运算单元依存于通用的解析代码，例如，参照ESI公司制PAM-CRASH v2002user’s manual。当
(4)式成立时，判断为计算机上的断裂。
Fn2+Fs2≥Ftss2……(4)
图2是十字型拉伸试验方法的概要示意图。如图所示，重叠试验片母材2的两片钢板并进行点焊，形成焊点1。对该试验片向箭头3所示的方向进行拉伸试验，直到试验片断裂。此时，测量拉伸方向3的试验片的位移和负荷。在焊点1的周围发生断裂，此时，为最大负荷，并将其作为断裂极限负荷Fcts(N)。在达到该极限负荷Fcts时，根据母材2的宽度W(mm)、板厚t(mm)可知，母材的板面内的平均应力σo使用图3所示的角度θ表示为Fcts/(2W·t·sinθ)。
在作为断裂起点的焊点1的周围，若假定最大应力达到了拉伸强度TS(MPa)，则可以将焊点1的端部和母材2中的应力集中系数α如公式(5)所示，定义为母材的拉伸强度TS(MPa)与母材的平均拉伸应力σo(MPa)之比
α＝TS/σo＝TS·W·t/Fcts……(5)
这是与在剪切型拉伸试验中所求出的公式(1)完全相同的公式，由于拉伸方向不同，所以加入角度修正θ。因此，在与剪切型拉伸相同的方法中，利用任意材料、宽度、板厚、焊点直径，由公式(6)计算出断裂极限负荷Fcts。
Fcts＝2·TS·W·t·sinθ/α……(6)
与剪切型拉伸时相同，对于任意的部件，当公式(7)成立时，由计算机判断为撞击变形时点焊部断裂。
Fn≥Fcts……(7)
根据上述，用公式(1)、公式(2)、公式(3)、公式(5)及公式(6)，计算出断裂极限负荷(断裂强度参数)Ftss及Fcts，用任意的部件以有限元法解析撞击的变形，无论公式(4)或公式
(7)的哪一方先成立，或是同时成立时，都判断为点焊断裂。
根据部件的形状及负荷输入的方法而变形的形式不同时，也可以在计算机上只计算公式(4)或公式(7)中的一方来进行判断。此外，在计算机上逐次计算Fn及Fs之比，例如，也可以是，若Fn＞3Fs，则使用公式(7)，除此以外使用公式(4)来进行断裂判断。
这样，不必实际地制作部件并利用撞击试验进行验证，就可以在计算机上正确地预测点焊的断裂判断。用该方法，能够通过改变部件形状、或材料、板厚、焊点直径、焊接位置，来调查点焊不断裂的条件，并能设计最适当的部件。
与上述的方法不同，特别是材料的拉伸强度TS大于590 (MPa)时的点焊的断裂极限负荷，最好利用下述的公式(2’)、公式(3m)取代公式(2)、公式(3)，来计算剪切型拉伸试验的Ftss，利用下述的公式(3m2)、公式(3m3)、公式(3m4)、公式(6’)取代公式(3)、公式(6)，来计算十字型拉伸试验的Fcts。
Ftss＝TS·W·t/α1……(2’)
α1＝(e(TS/f-g)h-i)/(d/W)j+1……(3m)
这里，e、f、g、h、i及j，是用于用公式(3m)拟合α1与d/W的曲线关系的参数，e＝0.0001～100，f＝100～2500(MPa)，g＝0.1～10，h＝0.0001～10，i＝0.01～100、j＝1～100。
Fcts＝2·TS·W·t·sinθ/α2……(6’)
α2＝β/(d/W)χ+δ……(3m2)
χ＝Φ(TS/γ-η)ψ-ξ……(3m3)
δ＝λ(TS/μ-ρ)ω-ζ……(3m4)
这里，β、χ、δ、Φ、γ、η、ψ、ξ、δ、λ、μ、ρ、ω及ζ是用于用公式(3m2)、公式(3m3)、及公式(3m4)拟合α2与d/W的曲线关系的参数，β＝0.0001～100，Φ＝0.1～100，γ＝100～2500(MPa)，η＝0.1～10，ψ＝0.0001～100，ξ＝0.01～100，λ＝0.01～100，μ＝100～2500(MPa)，ρ＝0.1～10，ω＝0.0001～100，ζ＝0.01～100。
拟合曲线的公式也不一定是这些公式的形式，只要是能拟合曲线关系的公式即可。此外，即使不用这些公式，由于α1或α2与d/W的曲线关系按每个强度等级形成一条曲线，所以也可以根据各个曲线的图形直接读取α1或α2。
图4是模式地表示除了如公式(1)、公式(2)、公式(3)、及公式(5)、公式(6)、或代替公式(3)的公式(3m)、公式(3m2)、公式(3m3)、公式(3m4)那样使用数学公式计算断裂 极限负荷之外、根据基于试验数据的曲线图计算断裂极限负荷的方法，若在改变d/W的试验中实际测量断裂极限负荷，并进行曲线化，则根据材料强度TS，可以以各种线画出断裂负荷曲线。这里，材料强度为TS1＜TS2＜TS3。可以根据该曲线直接辨认符合条件的断裂极限负荷。该曲线通过将板厚t作为第3轴，以形成断裂极限负荷曲面，可以以任意的板厚t、材料强度TS、宽度W、焊点直径d，读取曲面上的值，由此辨认断裂极限负荷。
此外，还可以利用取代用公式(4)及公式(7)而用各种旋转角θ辨认的断裂极限负荷，如图5所示，做成断裂临界线，并将其与用有限元法的解析依次计算出的Fn、Fs相比较，当在曲线上及曲线外侧时判断为断裂。
该方法不仅适用于钢铁材料，可以适用于所有的材料。此外，不仅适用于点焊，也可以适用于激光焊、电弧焊、缝焊、压薄滚焊等所有的焊接中，还可以适用于TOX接合、铆钉接合等所有的机械接合、摩擦接合或扩散接合、摩擦扩散接合、利用粘合剂的接合这些所有的接合中。计算机上的计算方法不限于有限元法，也能适用于临界要素法、差分法、无网格法、初等解析法等所有的计算方法，也适用于不依赖于材料力学或计算机的计算方法。
利用实验的应力集中系数α的计算方法也不限于上述剪切型拉伸试验、十字型拉伸试验，可以用所有试验片形状、荷重负荷方法计算。
当然，上述断裂判断的预测不仅适用于汽车整体、部件的撞击解析，也可以适用于汽车以外的零件，也可以适用于对撞击以外的准静态的变形的解析。
图8是表示能构成点焊部的断裂预测装置的计算机系统一实例的框图。在该图上，1200是计算机PC。PC1200具备CPU1201，执行储存于ROM1202或硬盘(HD)1211中的、或者由软盘驱动器 (FD)1212供给的设备控制软件，统一控制与系统总线1204连接的各设备。
利用储存于上述PC1200的CPU1201、ROM1202或硬盘(HD)1211中的程序，构成本实施例的各功能单元。
1203是RAM，具有CPU1201的主存储器、工作区域等功能。1205是键盘控制器(KBC)，进行将由键盘1209输入的信号输入到系统主体内的控制。1206是显示控制器(CRTC)，进行显示装置(CRT)1210上的显示控制。1207是盘控制器(DKC)，控制对储存有引导装入程序(boot program)(启动程序：开始计算机的硬件或软件的执行(动作)的程序)、多个应用程序、编辑文件、用户文件以及网络管理程序等的硬盘(HD)1211、及软盘驱动器(FD)1212的访问。
1208是网络接口卡(NIC)，经由LAN1220，与网络打印机、其他网络设备、或其他PC进行双向数据交换。
通过计算机执行计算机程序，也可以实现上述实施例的功能。此外，用于向计算机供给计算机程序的单元、例如储存有所述程序的CD-ROM等计算机可读记录介质或传送所述程序的因特网等传送媒体也可以作为本发明的实施方式来进行适用。此外，储存有上述程序的计算机可读记录介质等计算机程序产品也可以作为本发明的实施方式进行适用。上述计算机程序、记录介质、传送媒体及计算机程序产品包含于本发明的范围。作为记录介质，可以使用例如软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、磁带、非易失性存储器、ROM等。
(实施例1)
使用上述断裂预测模型，在通用撞击解析FEM代码中作为子程序，构筑了在部件的撞击变形的解析中自动判断点焊部的断裂的系统。所使用的代码是ESI公司制PAM-CRASH v2002，对于用壳 元素模型化后的部件，使用Multi-PLINK将点焊部模型化。
在断裂预测模型的精度验证中，由于将剪切型拉伸试验、十字型拉伸试验模型化后的解析与试验的比较能成为严密的比较，所以最好。因此，用590MPa级的厚度为t＝1.8mm的钢板，做成以JIS规格3136、3137为标准的剪切型拉伸试验片及十字型拉伸试验片。点焊的焊点直径为 
Figure S05811130420061019D000131
。用内向式试验机实施试验，测量此时的点焊部断裂为止的负荷及位移。同时，将与试验相同形状的剪切型拉伸试验及十字型拉伸试验在计算机上模型化，用安装了上述子程序的FEM代码进行拉伸试验解析，自动判断点焊部的断裂，并计算与试验相同的到点焊部断裂为止的负荷及位移。所输入的初始参数将TS＝642(MPa)、t＝1.8(mm)、d＝6.7(mm)、θ＝23°作为通用的参数，在剪切型拉伸试验中使用
α＝1.80(-)、W＝40(mm)，
在十字型拉伸试验中使用
α＝2.17(-)、W＝50(mm)。将由此获得的断裂强度参数Ftss＝25680(N)、Fcts＝20798(N)导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化了的断裂预测公式中，判断点焊部的断裂。
考虑到能适用于实际的部件撞击解析，试验模型以载有负载的车的撞击解析等级粗糙的壳元素做成，临界条件也简单化。
图6及图7是该系统的验证实例，4表示剪切型拉伸试验片的模拟，5表示十字型拉伸试验片的模拟。虽然剪切型拉伸试验、十字型拉伸试验各自的断裂模式不同，但可知在实验和FEM解析的负荷一行程曲线上断裂负荷一致。在剪切型拉伸试验中，达到断裂负荷为止的负荷一位移曲线的形状看起来在实验与解析中不同。这是只是由于，在实验中，试验片夹头通过万向接头与十字头连接，所以当提高负荷时引起夹头部的旋转，在解析中为了模型的简单化而没有考虑该旋转，所以看起来有所不同。由于这只是改变了初期 行程变化的过程，所以对断裂发生时的负荷没有本质的影响。在十字型拉伸试验中负荷-位移曲线的过程在实验和解析中稍有不同，这同样也是实验的夹头的问题，只对初期的过程有影响，就断裂负荷而言实验和解析一致。当然若还包括夹头部分地在解析上进行模型化，则该部分的过程也与实验一致，但由于在这里并不是本质的问题，所以省略。表示出，与其以将该试验简单地模型化后的FEM解析，正确地预测实际试验的断裂负荷，不如在载有负载的汽车的整体模型或局部模型的大规模撞击解析中，以将详细部分简单化后的实用等级的解析，也能正确地预测点焊断裂。
如此，可以用基本的试验对可以以高精度预测点焊的断裂的解析方法进行验证。此外，从试验/解析两方面验证了部件等级上的撞击变形时的点焊断裂的预测，确认了解析中的断裂预测与实验一致。根据上述，确认了是能利用点焊部的断裂与否来控制、设计部件变形模式、吸收能量的系统。
该方法不仅可以导入通用解算机PAM-CRASH，也可以导入LSTC公司制LS-DYNA3D、或MECALOG公司制RADIOSS等通用解算机、或被个别开发出来的解算机。此外，点焊部的模型不仅可以适用于如Multi-PLINK那样的接触型，也能适用于横梁元素、壳元素、实心元素等。
(实施例2)
以下使用断裂强度曲线，进行剪切型拉伸强度的预测精度的验证。材料与实施例1相同，是590MPa级、厚度＝1.8mm的钢板。首先，使剪切型拉伸试验的试验片的宽度W变化20～50mm，并且，使焊点直径d也变化4～7mm，进行试验，实测断裂强度参数Ftss。根据该结果，可以获得图9所示的断裂强度曲线。与实施例1相同，在d＝6.7mm、W＝40mm的条件下，如图9的O标记所示，可以从该断裂强度曲线读取断裂强度参数Ftss＝25.5(kN)。这是 与实施例1的相同条件下的Ftss大致相同的值，以下，通过与实施例1相同地进行将试验模型化后的有限元法(FEM)解析，可以确认断裂负荷在实验和在FEM解析的负荷-行程曲线上一致。因此，表明只要在对应于实用的宽范围内改变宽度W和焊点直径d，做成断裂强度曲线，就可以获得实用中的所有条件下的断裂强度参数。上述表示了材料的强度和板厚一定的情况，但即使强度和板厚变化的情况下，只要分别做成断裂强度曲线即可。
(实施例3)
以下构筑了使用特别是拉伸强度大于590MPa级时的断裂预测模型、在通用撞击解析FEM代码中作为子程序、在部件的撞击变形的解析中自动判断点焊部的断裂的系统。所使用的代码是ESI公司制PAM-CRASHv2003，对由壳元素模型化后的部件，使用Multi-PLINK将点焊部模型化。
在断裂预测模型的精度验证中，由于将剪切型拉伸试验本身的结果模型化后的解析和实验的比较是可以成为严密的比较，所以最好。因此，用980MPa级的厚度为t＝1.4mm的钢板，与实施例1相同地做成剪切型拉伸试验片。点焊的焊点直径d为 
Figure S05811130420061019D000151
。使用内向式试验机实施试验，测量达此时的点焊部断裂为止的负荷及位移。同时，将与试验相同形状的剪切型拉伸试验和十字型拉伸试验在计算机上模型化，用安装了上述子程序的FEM代码进行拉伸试验解析，自动判断点焊部的断裂，计算与实验相同的点焊部的断裂为止的负荷及位移。所输入的初始参数使用TS＝983(MPa)、t＝1.4(mm)、d＝7.2(mm)、θ＝23°、α1＝2.12(-)、W＝40(mm)。α1如图9所示，能通过从实验所求出的α1和d/W的曲线图形读取而决定。将由此获得的断裂强度参数Ftss＝26340(N)导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式，判断点焊部的断裂。
考虑到可以在实际的部件的撞击解析中适用，试验模型用载有负载的汽车的撞击解析等级粗糙的壳元素做成，临界条件也简单化。
图11是该系统的验证实例，可知在剪切型拉伸试验中，断裂负荷在实验和FEM解析的负荷-行程曲线上一致。在剪切型拉伸试验中，达到断裂负荷为止的负荷-位移曲线的形状看起来在实验与解析中不同，但这是由于与在实施例1中所述的情况相同的原因，并不存在问题。
此外，在简单的部件的轴压溃试验中，进行预测模型的验证。如图12A所示，部件6通过截面为帽型与挡板的点焊而构成，帽顶部、直立壁分别为50mm、凸缘为20mm、压溃方向的长度为300mm。部件所使用的材料是与上述相同的980MPa级的钢材，点焊的焊点直径为 
Figure S05811130420061019D000161
。设落锤的重量为500Kg、压溃时的初速度为6m/s，实施动态的压溃试验，以与其相同的条件，进行FEM解析。如表示模拟7的图12B、表示实际的实验的图12C所示，若在压溃后的部件形状中，比较试验结果和FEM解析结果，则压曲的形状相同，特别是无论哪一方的点焊部都断裂，由此，挡板脱落的形态一致。由此，表示在载有负载的汽车的整体模型或局部模型的大规模撞击解析中，即使用将详细部位简单化后的实用等级的解析，也能正确地预测点焊断裂。
工业实用性
根据本发明，由于利用计算机上的有限元法解析，能正确地进行例如将汽车部件的点焊模型化后的部分上的断裂预测，所以能省略用实际的汽车部件进行撞击试验时的点焊部断裂的验证，并且，可以大幅度削减验证试验的次数。此外，由于可以将防止改变了汽车部件的点焊条件的试作·撞击试验的大规模实验所引起的点焊断裂的部件设计，置换为防止计算机上的撞击解析中的点焊部断裂的 设计，所以能期待大幅度的成本削减和缩短设计开发期的缩短。

Claims (5)

1.一种点焊部的断裂预测装置，其特征在于，具有：
输入单元，关于点焊连接部，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或者只基于十字型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，在只基于剪切型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅；
第一运算单元，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或者只基于十字型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，计算出十字型拉伸及剪切型拉伸、或者十字型拉伸中的点焊部的断裂强度参数；在只基于剪切型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅，计算出剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数；
参数存储单元，储存有上述每种钢的断裂强度参数；以及
第二运算单元，将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式中，来判断点焊部断裂；
在将上述材料强度设为TS、板厚设为t、连接部的板幅设为W、拉伸试验的连接部的旋转角度设为θ、根据点焊的焊点直径确定的应力集中系数设为α的情况下，按照公式Fcts＝2·TS·W·t·sinθ/α计算十字型拉伸中的点焊部的断裂强度参数Fcts，按照公式Ftss＝TS·W·t/α计算剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数Ftss；
当在利用有限元法进行了再现的撞击解析的变形中计算出点焊模型化后的对部件之间进行连接的要素的、沿着部件面的方向的剪切力为Fs、与其垂直的对部件之间进行连接的方向的垂直力为Fn的情况下，在公式Fn2+Fs2≥Ftss2和Fn≥Fcts中的一方或双方成立时，在上述第二运算单元中判断为点焊部断裂。
2.一种点焊部的断裂预测装置，其特征在于，具有：
输入单元，关于点焊连接部，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或只基于十字型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，在只基于剪切型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅；
第一运算单元，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或只基于十字型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，预先实测断裂强度参数，并根据表示断裂强度参数与点焊的焊点直径/连接部的板幅之间的关系的断裂强度曲线，读取十字型拉伸及剪切型拉伸、或者十字型拉伸中的断裂强度参数；而在只基于剪切型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅，预先实测断裂强度参数，并根据表示断裂强度参数与点焊的焊点直径/连接部的板幅之间的关系的断裂强度曲线，读取剪切型拉伸中的断裂强度参数；
参数存储单元，储存有上述每种钢的断裂强度参数；以及
第二运算单元，将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂临界线，来判断点焊部断裂。
3.一种点焊部的断裂预测方法，其特征在于，具有：
关于点焊连接部，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或者只基于十字型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，在只基于剪切型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅的工序；
在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或者只基于十字型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，计算出十字型拉伸及剪切型拉伸、或者十字型拉伸中的点焊部的断裂强度参数；在只基于剪切型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅，计算出剪切型拉伸的点焊部的断裂强度参数的工序；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的工序；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式中，判断点焊部断裂的工序，
在将上述材料强度设为TS、板厚设为t、连接部的板幅设为W、拉伸试验的连接部的旋转角度设为θ、根据点焊的焊点直径确定的应力集中系数设为α的情况下，按照公式Fcts＝2·TS·W·t·sinθ/α计算十字型拉伸中的点焊部的断裂强度参数Fcts，按照公式Ftss＝TS·W·t/α计算剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数Ftss；
当在利用有限元法进行了再现的撞击解析的变形中计算出点焊模型化后的对部件之间进行连接的要素的、沿着部件面的方向的剪切力为Fs、与其垂直的对部件之间进行连接的方向的垂直力为Fn的情况下，在公式Fn2+Fs2≥Ftss2及/或Fn≥Fcts中的一方或双方成立时，在上述判断工序中判断为点焊部断裂。
4.一种点焊部的断裂预测方法，其特征在于，具有：
关于点焊连接部，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或只基于十字型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，在只基于剪切型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅的工序；
在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或只基于十字型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅、及拉伸试验的连接部的旋转角度，预先实测断裂强度参数，并根据表示断裂强度参数与点焊的焊点直径/连接部的板幅之间的关系的断裂强度曲线，读取十字型拉伸及剪切型拉伸、或者十字型拉伸中的断裂强度参数；而在只基于剪切型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅，预先实测断裂强度参数，并基于表示断裂强度参数与点焊的焊点直径/连接部的板幅之间的关系的断裂强度曲线读取出剪切型拉伸中的断裂强度参数的工序；
将上述每种钢的断裂强度参数存储到参数存储单元中的工序；
将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂临界线，判断点焊部断裂的工序。
5.一种点焊部的断裂预测装置，其特征在于，具有：
输入单元，关于点焊连接部，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或者只基于十字型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，在只基于剪切型拉伸试验的情况下，输入材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅；
第一运算单元，在基于十字型拉伸试验及剪切型拉伸试验的双方或者只基于十字型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径、连接部的板幅及拉伸试验的连接部的旋转角度，计算出十字型拉伸及剪切型拉伸、或者十字型拉伸中的点焊部的断裂强度参数；在只基于剪切型拉伸试验的情况下，根据上述材料强度、板厚、点焊的焊点直径及连接部的板幅，计算出剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数；
参数存储单元，储存有上述每种钢的断裂强度参数；以及
第二运算单元，将储存在上述参数存储单元中的断裂强度参数导入利用有限元法将点焊周围的变形模型化后的断裂预测公式中，来判断点焊部断裂；
在将上述材料强度设为TS、板厚设为t、连接部的板幅设为W、拉伸试验的连接部的旋转角度设为θ、根据点焊的焊点直径确定的十字型拉伸和剪切型拉伸中的应力集中系数分别设为α1、α2的情况下，按照公式Fcts＝2·TS·W·t·sinθ/α1计算十字型拉伸中的点焊部的断裂强度参数Fcts，按照公式Ftss＝TS·W·t/α2计算剪切型拉伸中的点焊部的断裂强度参数Ftss；
当在利用有限元法进行了再现的撞击解析的变形中计算出点焊模型化后的对部件之间进行连接的要素的、沿着部件面的方向的剪切力为Fs、与其垂直的对部件之间进行连接的方向的垂直力为Fn的情况下，在公式Fn2+Fs2≥Ftss2和Fn≥Fcts中的一方或双方成立时，在上述第二运算单元中判断为点焊部断裂。
CN2005800111304A 2004-04-13 2005-04-12 点焊部的断裂预测装置、方法 Active CN1942750B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP118201/2004 2004-04-13
JP2004118201 2004-04-13
JP2005112644A JP4150383B2 (ja) 2004-04-13 2005-04-08 スポット溶接部の破断予測装置、方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP112644/2005 2005-04-08
PCT/JP2005/007100 WO2005100949A1 (ja) 2004-04-13 2005-04-12 スポット溶接部の破断予測装置、方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1942750A CN1942750A (zh) 2007-04-04
CN1942750B true CN1942750B (zh) 2010-12-22

Family

ID=35150106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800111304A Active CN1942750B (zh) 2004-04-13 2005-04-12 点焊部的断裂预测装置、方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8027819B2 (zh)
EP (1) EP1742033B1 (zh)
JP (1) JP4150383B2 (zh)
KR (1) KR100836993B1 (zh)
CN (1) CN1942750B (zh)
CA (1) CA2562590C (zh)
ES (1) ES2643614T3 (zh)
MX (1) MXPA06011709A (zh)
RU (1) RU2370746C2 (zh)
WO (1) WO2005100949A1 (zh)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007024788A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Toyota Motor Corp 破断判定装置及び衝突シミュレーション装置
JP4826311B2 (ja) * 2006-03-29 2011-11-30 Ｊｆｅスチール株式会社 有限要素法を用いた衝突解析装置、衝突解析方法および衝突解析プログラム
JP4700559B2 (ja) * 2006-05-12 2011-06-15 新日本製鐵株式会社 スポット溶接部の破壊予測装置、方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4748131B2 (ja) * 2006-09-29 2011-08-17 住友金属工業株式会社 スポット溶接部の破断ひずみ算出方法、基準破断ひずみ算出方法
WO2008115323A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Exxonmobil Upstream Research Company A framework to determine the capacity of a structure
BRPI0810923B1 (pt) * 2007-04-12 2019-03-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Método de predição de fratura, dispositivo de processamento, produto de programa e meio de gravação
FR2934046B1 (fr) * 2008-07-18 2010-10-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de prediction de la rupture d'une structure de tole assemblees par des points de soudure electrique
US8657605B2 (en) * 2009-07-10 2014-02-25 Lincoln Global, Inc. Virtual testing and inspection of a virtual weldment
US7945432B2 (en) * 2008-11-26 2011-05-17 Livermore Software Technology Corporation Spot weld failure determination method in a finite element analysis
GB0914365D0 (en) * 2009-08-18 2009-09-30 Rolls Royce Plc Test speciment and method of manufacturing testing
BR112012025349B1 (pt) 2010-04-07 2020-02-04 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp método de análise de fratura, dispositivo e programa para porção soldada por pontos, e meio de armazenamento legível por computador
WO2011126058A1 (ja) * 2010-04-07 2011-10-13 新日本製鐵株式会社 破断判定方法、破断判定装置、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN101886997B (zh) * 2010-06-25 2012-01-11 广州市香港科大霍英东研究院 一种单焊球冲击测试仪
CN101900651B (zh) * 2010-07-06 2012-10-03 奇瑞汽车股份有限公司 一种测量焊点正向拉伸强度的方法及夹具
ES2398781B2 (es) * 2010-09-20 2013-11-21 Universidad De Sevilla Dispositivo y procedimiento para determinación del cortante de soldadura en nudos de mallas electrosoldadas.
CN101975693B (zh) * 2010-10-11 2012-09-05 肖锋 单轴拉伸试验的数据测量和计算方法
JP5742685B2 (ja) * 2010-12-01 2015-07-01 新日鐵住金株式会社 スポット溶接部の破断判定値の予測方法、予測システム、及びスポット溶接部を備えた部材の製造方法
JP5754203B2 (ja) * 2011-03-28 2015-07-29 Ｊｆｅスチール株式会社 破壊靭性試験片
JP5633483B2 (ja) * 2011-07-25 2014-12-03 新日鐵住金株式会社 焼き入れ処理された鋼板のスポット溶接における十字引張強さの予測方法及びその予測方法を用いたスポット溶接方法
RU2490613C2 (ru) * 2011-08-10 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Образец для испытания диффузионного соединения листовых заготовок на сдвиг, способ его изготовления и испытания
CN102435514B (zh) * 2011-08-31 2013-05-29 湖南大学 一种识别焊点不同区域材料动态力学性能参数的检测方法
JP5742755B2 (ja) * 2012-03-12 2015-07-01 新日鐵住金株式会社 溶接部の破断ひずみの予測方法、予測システム、及び溶接部を備えた部材の製造方法
WO2013161937A1 (ja) * 2012-04-25 2013-10-31 新日鐵住金株式会社 スポット溶接継手
ITSA20120008A1 (it) * 2012-05-16 2012-08-15 Univ Degli Studi Salerno Dispositivo per le prove di resistenza alla frattura per modo iii su giunzioni incollate
US20130325417A1 (en) * 2012-05-29 2013-12-05 Livermore Software Technology Corp Numerical Simulation Of A Structure Having A Heat-Affected Zone Using A Finite Element Analysis Model
DE102012108895B4 (de) 2012-09-20 2015-08-06 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Prüfvorrichtung zur Prüfung der Belastbarkeit von Verbindungen und Prüfeinrichtung
CN103105477B (zh) * 2013-01-23 2015-02-04 太原科技大学 一种预测锻态钢锻造裂纹萌生的方法
CN104568602B (zh) * 2013-10-10 2017-10-24 湖北航天化学技术研究所 聚合物持久与瞬时极限力学性能预示方法
JP6319887B2 (ja) * 2014-02-27 2018-05-09 ダイハツ工業株式会社 溶接検査方法
JP6277779B2 (ja) * 2014-02-27 2018-02-14 新日鐵住金株式会社 溶接部の破断限界線の算出方法、算出システム、及び、溶接部を備えた部材の製造方法
US20160196378A1 (en) * 2015-01-06 2016-07-07 Livermore Software Technology Corporation Methods and Systems For Numerically Simulating Bi-Phase Material That Changes Phase After Crossing A Directional Spatial Boundary
RU2670575C1 (ru) * 2015-02-26 2018-10-23 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Способ прогнозирования разрывов, устройство прогнозирования разрывов, программа, носитель записи и способ вычисления критерия распознавания разрывов
CN104897357B (zh) * 2015-04-08 2017-07-07 东北大学 一种金属薄板点焊接头冲击性能测试装置和方法
EP3289332A1 (en) * 2015-04-27 2018-03-07 Dow Global Technologies LLC Methods for selecting film structures for packages
JP6657657B2 (ja) * 2015-08-19 2020-03-04 株式会社Ihi 引張試験用試験片及び引張試験方法
JP6477374B2 (ja) * 2015-09-14 2019-03-06 新日鐵住金株式会社 スポット溶接十字継手の引張試験装置
CN105300812B (zh) * 2015-10-26 2017-11-28 苏州大学 生物软组织力学特性测试仪及生物软组织的力学测试方法
JP6558249B2 (ja) * 2016-01-12 2019-08-14 日本製鉄株式会社 スポット溶接十字継手の引張試験方法
WO2017135432A1 (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 新日鐵住金株式会社 破断予測方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体
CN105699186A (zh) * 2016-03-04 2016-06-22 中国汽车工程研究院股份有限公司 一种金属电阻点焊焊点变角度力学性能试验评价方法
DE102016205924A1 (de) * 2016-04-08 2017-10-12 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Herstellen einer Hybridverbindung sowie Vorrichtung dazu
CN106096092B (zh) * 2016-05-31 2019-04-23 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种长桁对接接头试验夹持端的设计方法
EP3252627A1 (en) 2016-06-02 2017-12-06 Seat, S.A. Spot weld fracture calculation method and device for high-strength steels
US10301892B2 (en) 2016-08-16 2019-05-28 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Wireline performance profile analysis
WO2018066669A1 (ja) * 2016-10-05 2018-04-12 新日鐵住金株式会社 破断判定装置、破断判定プログラム、及びその方法
CN108460190B (zh) * 2018-02-06 2022-03-04 北京卫星制造厂有限公司 一种预测蒙皮法兰结构焊缝预置应力焊接的方法
CN111737786B (zh) * 2019-03-25 2024-01-30 上海嘉实（集团）有限公司 排板用料的计算方法、计算系统、存储介质及电子设备
CN109916744A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 广东工业大学 一种焊点与基板拉伸强度的检测方法和设备
JP7280509B2 (ja) * 2019-10-11 2023-05-24 日本製鉄株式会社 溶接部の変形抵抗曲線の算出方法、溶接部の変形抵抗曲線の算出プログラム、及び、溶接部の変形抵抗曲線算出装置
JP7280510B2 (ja) * 2019-10-11 2023-05-24 日本製鉄株式会社 溶接部の破断限界線の算出方法、溶接部の破断限界線の算出プログラム、及び、溶接部の破断限界線算出装置
CN110889159B (zh) * 2019-11-27 2024-04-30 江南大学 一种外包波纹侧板混凝土组合梁的抗剪承载力计算方法
CN111695277A (zh) * 2020-05-15 2020-09-22 中国第一汽车股份有限公司 一种热熔自攻丝接头的仿真模拟方法
JP7485956B2 (ja) 2020-12-17 2024-05-17 日本製鉄株式会社 溶接部の破断限界線の算出方法、溶接部の破断限界線の算出プログラム、及び、溶接部の破断限界線算出装置
JP7469671B2 (ja) 2020-12-17 2024-04-17 日本製鉄株式会社 溶接部の変形抵抗曲線の算出方法、溶接部の変形抵抗曲線の算出プログラム、及び、溶接部の変形抵抗曲線算出装置
JP7472783B2 (ja) 2020-12-28 2024-04-23 日本軽金属株式会社 破断判定装置、接合体の破断判定方法、プログラム、破断負荷算出装置、接合体の破断負荷算出方法及び記録媒体
CN112758350B (zh) * 2020-12-29 2022-11-18 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种与气密顶板连接的框接头结构试验件及试验方法
JP7350277B1 (ja) 2023-05-29 2023-09-26 浙大城市学院 歯科修復体接着構造の引張剪断組み合わせ応力強度のキャリブレーション方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002316267A (ja) * 2001-04-19 2002-10-29 Nippon Steel Corp 衝突安全性に優れたスポット溶接方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06182561A (ja) 1992-12-17 1994-07-05 Mitsubishi Motors Corp 溶着部の剥離防止構造
RU2133179C1 (ru) 1998-04-24 1999-07-20 Архипов Павел Павлович Способ диагностики контактной сварки
JP2002031627A (ja) 2000-07-14 2002-01-31 Shimadzu Corp 分取液体クロマトグラフ
WO2002041195A2 (en) * 2000-11-17 2002-05-23 Battelle Memorial Institute Structural stress analysis
FR2821682B1 (fr) 2001-03-01 2003-05-30 Usinor Procede de controle et de commande d'un processus technique
JP2003149130A (ja) * 2001-11-12 2003-05-21 Univ Nihon スポット溶接構造の疲労寿命予測方法
US7505885B2 (en) * 2003-01-24 2009-03-17 The Boeing Company Method and interface elements for finite-element fracture analysis

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002316267A (ja) * 2001-04-19 2002-10-29 Nippon Steel Corp 衝突安全性に優れたスポット溶接方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
结城良治，中务晴启，大平寿昭.利用断裂力学分析车身点焊接头的疲劳强度.世界汽车 05.1986,(05),45-50，72.
结城良治,中务晴启,大平寿昭.利用断裂力学分析车身点焊接头的疲劳强度.世界汽车 05.1986,(05),45-50,72. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20070199924A1 (en) 2007-08-30
JP4150383B2 (ja) 2008-09-17
RU2006139948A (ru) 2008-05-20
JP2005326401A (ja) 2005-11-24
ES2643614T3 (es) 2017-11-23
CA2562590C (en) 2011-10-11
CA2562590A1 (en) 2005-10-27
KR20060135878A (ko) 2006-12-29
EP1742033B1 (en) 2017-08-16
US8027819B2 (en) 2011-09-27
MXPA06011709A (es) 2007-01-25
CN1942750A (zh) 2007-04-04
RU2370746C2 (ru) 2009-10-20
EP1742033A4 (en) 2014-06-25
WO2005100949A1 (ja) 2005-10-27
EP1742033A1 (en) 2007-01-10
KR100836993B1 (ko) 2008-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1942750B (zh) 点焊部的断裂预测装置、方法
JP4700559B2 (ja) スポット溶接部の破壊予測装置、方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
EP1908539B1 (en) Method and device for designing member, computer program, and computer-readable recording medium
JP4980503B2 (ja) スポット溶接部の破断解析方法、装置、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP6330967B2 (ja) 破断予測方法、破断予測装置、プログラム及び記録媒体、並びに破断判別基準算出方法
Rahman et al. Effects of spot diameter and sheets thickness on fatigue life of spot welded structure based on fea approach
Hong The development of a simplified spot weld model for Battelle structural stress calculation
CN108603821A (zh) 断裂预测方法及装置、以及程序及记录介质
Rahman et al. Fatigue life prediction of spot-welded structures: a finite element analysis approach
Chen et al. Fracture modeling of AHSS in component crush tests
Carlberger et al. Dynamic testing and simulation of hybrid joined bi-material beam
Chtourou et al. Macro-modeling of spot weld strength and failure: Formulation and identification procedure based on pure and mixed modes of loading
Patil et al. Modeling of friction-stir butt-welds and its application in automotive bumper impact performance Part 2. Impact modeling and bumper crash performance
Patil et al. Modeling of the weld strength in spot weld using regression analysis of the stress parameters based on the simulation study
Madasamy et al. Methodology for testing of spot-welded steel connections under static and impact loadings
JP4826311B2 (ja) 有限要素法を用いた衝突解析装置、衝突解析方法および衝突解析プログラム
Sanketh et al. An experimental and numerical study on the behaviors of adhesively-bonded steel double-hat section components under axial impact loading
Lanzerath et al. Benefit of structural adhesives in full car crash applications
Chen et al. Experimental and numerical studies of crash trigger sensitivity in frontal impact
Yang et al. Recent advances in predicting resistance spot-weld failure for automotive structure performance modelling
Zhang et al. Experimental and numerical investigation of the damage characteristics of a ship side plate laterally punched by a scaled raked bow indenter
Omar et al. Crush Behavior of Spot Welded Hat Section Components With Material Comparison
Tang Spot weld failure prediction and simulation in crash analysis
Rossi Correlation Study of Spot Welded Specimens' Behavior using Finite Element Method
Madasamy et al. Finite element modeling of spot weld connections in crash applications

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NIPPON STEEL + SUMITOMO METAL CORPORATION

Free format text: FORMER OWNER: SHIN NIPPON STEEL LTD.

Effective date: 20130416

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130416

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Nippon Steel Corporation

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Nippon Steel Corporation

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Nippon Iron & Steel Corporation

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Nippon Steel Corporation

CP01 Change in the name or title of a patent holder