ES2565802T3 - Método de evaluación de fracturas, dispositivo de evaluación de fracturas, programa y medio de registro legible por ordenador - Google Patents

Método de evaluación de fracturas, dispositivo de evaluación de fracturas, programa y medio de registro legible por ordenador Download PDF

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ES2565802T3 ES11765958.1T ES11765958T ES2565802T3 ES 2565802 T3 ES2565802 T3 ES 2565802T3 ES 11765958 T ES11765958 T ES 11765958T ES 2565802 T3 ES2565802 T3 ES 2565802T3
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Abstract

Un método de determinación de fracturas para determinar una fractura de una estructura de metal, comprendiendo el método: una etapa de análisis de deformación de realización del análisis de deformación desde el inicio de la deformación hasta el final de la deformación de la estructura de metal; y una etapa de determinación de la fractura de extracción de una porción objetivo de determinación de la fractura desde un estado de deformación de la estructura de metal obtenido en la etapa de análisis de deformación, y cuando la porción objetivo de determinación de la fractura extraída ha vuelto de un estado plástico a un estado elástico, dado que una tensión cuando la porción que ha vuelto al estado elástico es (x, y) >= (σ2, σ1) (tensión principal máxima: σ1, tensión principal mínima: σ2) en un plano de coordenadas (x, y), realizar la determinación de la fractura de la porción objetivo de determinación de la fractura utilizando una tensión de re-fluencia determinada por una intersección entre una línea recta que satisface una relación y >= (σ1/σ2)x y una curva de fluencia obtenida a partir del estado plástico de la porción objetivo de determinación de la fractura, en el que en la etapa de determinación de la fractura, se obtienen: un punto de coordenadas (A) de una tensión plástica inicial determinado por una intersección entre la línea recta que satisface la relación y >= (σ1/σ2)x y una curva de fluencia de un estado inicial de la porción objetivo de determinación de la fractura; y un punto de coordenadas (B) de una tensión límite de fractura determinado por una intersección entre la línea recta que satisface la relación y >= (σ1/σ2)x y una línea de tensión límite de fractura de la porción objetivo de determinación de la fractura, y en el que se calcula un riesgo de fractura de la porción objetivo de determinación de la fractura usando una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tensión plástica inicial hasta el punto de coordenadas (B) de la tensión límite de fractura y una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tensión plástica inicial hasta un punto de coordenadas (R) de la tensión de re-fluencia.

Description

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DESCRIPCION
Metodo de evaluacion de fracturas, dispositivo de evaluacion de fracturas, programa y medio de registro legible por ordenador
La presente invencion se refiere a un metodo de determinacion de fracturas, un aparato de determinacion de fracturas, un programa y un medio de registro legible por ordenador para la determinacion de una fractura de una chapa de metal, una pieza formada de una chapa de metal, y una estructura formada por una chapa de metal, y similares, en una simulacion de colision de un automovil, una simulacion de conformation con de una pieza, o similares.
En los ultimos anos, en la industria de la automocion, es una cuestion urgente el desarrollo de una estructura de carrocerla de vehlculo capaz de reducir las lesiones a los pasajeros en una colision. Se puede conseguir una estructura de carrocerla de vehlculo excelente en dicha seguridad en las colisiones mediante la absorcion de la energla de impacto en caso de colision, por elementos estructurales distintos del habitaculo de pasajeros, con el fin de minimizar la deformation del habitaculo de pasajeros y asegurar un espacio de supervivencia.
Es decir, es importante permitir que los elementos estructurales absorban la energla del impacto. Para mejorar la absorcion de energla de impacto, es crucial estabilizar un modo de deformacion e impedir la flexion o fractura en el medio, y es necesario evaluar con precision que grado de riesgo de fractura se ha alcanzado en el momento actual.
Sin embargo, en una colision o conformacion en prensa de un automovil, cada elemento pasa a traves de una compleja trayectoria de deformacion, y en consecuencia el riesgo de fractura varla dependiendo de su historial de deformacion. Por lo tanto, ha sido diflcil evaluar con precision el riesgo de fractura por parte de cada elemento.
Convencionalmente se han producido muchas propuestas de procedimientos y aparatos y similares para la prediction de una fractura. Por ejemplo, la publication de patente abierta japonesa n° 2007-152407 (Documento de Patente 1) describe un aparato de procesamiento aritmetico que predice una fractura en la prensa de conformacion mediante el uso de medios de simulacion de una conformacion con prensa, medios de calculo de deformacion plastica equivalente, medios de calculo del valor de determinacion de la formation de una grieta, y medios de determinacion de la formacion de grietas. Los medios de determinacion de la formacion de grietas del aparato de procesamiento aritmetico es capaz de predecir la formacion de grietas con mayor precision cuando predice la formacion de una grieta con referencia a un diagrama de llmite de formacion prediciendo la una formacion de grietas en base a si un objetivo de deformacion plastica equivalente objetivo de determinacion excede o no un valor de determinacion de formacion de grietas en la direction de avance de la deformacion. Sin embargo, el metodo del Documento de Patente 1 es evaluar un margen de fractura por la distancia a un valor llmite de la formacion no proporcional en un espacio de deformacion, y el metodo necesita recalcular el valor llmite de la formacion no proporcional cada vez que cambia la direccion de avance de la deformacion, y por lo tanto es complicado.
Ademas, la publicacion de patente abierta japonesa n° 2007-232714 (Documento de Patente 2) describe que, con una llnea obtenida mediante la conversion de una relation de expansion de un agujero en una tension que se toma como una llnea de tension llmite de fractura, el riesgo de fractura de un material se evalua cuantitativamente comparando la relacion entre los datos obtenidos de un analisis numerico utilizando un metodo de elementos finitos y la llnea de tension llmite de fractura. En el metodo del Documento de Patente 2 es posible obtener de manera facil y eficiente una llnea llmite de fractura cuando se determina el llmite de fractura de una chapa delgada en un proceso que incluye una o mas variaciones en la trayectoria de deformacion, y determinar un llmite de fractura con una alta precision de la prediccion.
Ademas, la publicacion de patente abierta japonesa n° 2007-232715 (Documento de Patente 3) describe que, con una llnea obtenida mediante la conversion de una relacion de expansion de un agujero en una tension que se toma como una llnea de tension llmite de fractura, el riesgo de fractura de un material se evalua cuantitativamente comparando la relacion entre los datos obtenidos de un analisis numerico utilizando un metodo de elementos finitos y la llnea llmite de la tension de fractura. En el metodo del Documento de Patente 3, es posible obtener de manera facil y eficiente una llnea llmite de fractura al determinar el llmite de fractura de una parte de brida estiramiento en una chapa delgada en un proceso que incluye una o mas variaciones de la trayectoria de deformacion, y determinar una fractura con alta precision, permitiendo de este modo la evaluacion del riesgo de fractura durante la conformacion en prensa o en caso de colision.
Por otra parte, la publicacion de patente abierta japonesa N° 2007-285.832 (Documento de Patente 4) describe un sistema de obtencion del llmite de fractura en el que un terminal de usuario proporciona los datos del material, como el objetivo de la determinacion de fracturas, a un servidor y obtiene del servidor datos de una la llnea llmite de fractura. Describe que el terminal de usuario evalua cuantitativamente el riesgo de fractura de un material utilizando la llnea llmite de fractura obtenida.
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EP1 9851989 A describe un metodo de prediccion de ruptura en el que mediante el uso de una llnea de tension ilmite de fractura obtenida mediante la conversion de una relacion de expansion de agujero en una tension como un criterio para una fractura, el riesgo de fractura en un material se evalua cuantitativamente comparando la relacion entre los datos obtenidos a partir de un analisis numerico utilizando un metodo de elementos finitos y la llnea de tension llmite de fractura.
A.G, Mamalis y otros, "Prediction of the limit strains of sheet steel thermally art , mechanically worked in relation to surface integrity changes: A theoretical model", Journal of Materials Processing Technology, 25 (1991), 15 - -33, da a conocer un modelo teorico para predecir las tensiones limite y los diagramas llmite de formacion, tanto en el primer (I) como en el segundo (II) cuadrantes del lugar geometrico de la tension de chapas delgadas sometidas a estiramiento biaxial.
H. Vegter y otros., "Influence of the plastic material behavior on the prediction of forming limits"; AIP, Conf, Proe. 908, 87 (2007), describe que el modelo de material que combina el comportamiento de dano producido por ductilidad y la plasticidad, es capaz de predecir el principio de estriccion para DC06 de una manera precisa.
K. Mizutani y otros, "Estimation of a macro 'crack trajectory in orthogonal cutting of, ceramics by the finite element method", Journal of the Society of Material Science, Japon, vol. 32, N°. 363, enero de 1983, paginas 1327-1333, da a conocer el efecto de la plasticidad de materiales en la posicion de inicio de la grieta y el papel de la fractura del material en la trayectoria de la extension de la fisura
Sin embargo, aunque los documentos de patente 2 a 4 descritos anteriormente pueden corresponder a la deformacion no proporcional mediante evaluation con tension, no presentan de forma especlfica Indices cuantitativos que representan el grado de riesgo de fractura. Ademas, en un metodo de determination de la fractura simple hay un problema de que el riesgo de fractura varla si la estructura de metal ha vuelto desde un estado plastico a un estado elastico.
La presente invention se hace en vista de los problemas de las tecnicas convencionales que se han descrito anteriormente, y es un objetivo de la misma el proporcionar un metodo de determinacion de la fractura, un aparato de determinacion de fracturas, un programa y un medio de registro legible por ordenador que sean capaces de realizar la determinacion de la fractura con una alta precision incluso cuando la estructura de metal ha retornado desde un estado plastico a un estado elastico.
El anterior objetivo se puede lograr mediantes las caracterlsticas definidas en las reivindicaciones
Segun la presente invencion, la determinacion de la fractura se puede realizar con gran precision incluso cuando una portion objetivo de la determinacion de la fractura de una estructura de metal ha vuelto desde un estado plastico a un estado elastico.
Esta invencion se describe con detalle en conjuntamente con los dibujos, en los que:
[Figure 1] La Figure 1 es un diagrama que ilustra una estructura funcional de un aparato de determinacion de fracturas.
[Figure 2] La Figure 2 es un diagrama de flujo que ilustra el procedimiento de un metodo de determinacion de la fractura en un primer modo de determinacion de la fractura.
[Figure 3] Figure 3 es un diagrama de flujo que ilustra el procedimiento de un metodo de determinacion de fracturas en un segundo modo de determinacion de la fractura.
[Figure 4] La Figure 4 es un diagrama que ilustra un espacio de tensiones en un estado elastico.
[Figure 5] La Figure 5 es un diagrama que ilustra un espacio de tensiones en un estado plastico.
[Figure 6] La Figure 6 es un diagrama que ilustra un espacio de tensiones cuando se ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico.
[Figure 7] La Figure 7 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso del calculo de un riesgo de fractura. [Figure 8] La Figure 8 es un diagrama que ilustra el proceso del calculo de una deformacion plastica equivalente y un llmite de fractura de deformacion plastica equivalente.
[Figure 9] La Figure 9 es un diagrama de flujo que ilustra la determinacion de la fractura en un proceso de formacion.
[Figure 10] La Figure 10 es un diagrama de flujo que ilustra la determinacion de la fractura en un proceso de colision.
[Figure 11] La Figure 11 es un diagrama esquematico que ilustra una estructura interna del aparato de determinacion de fracturas.
[Figure 12] La Figure 12 es un diagrama que ilustra un ejemplo de presentation de un riesgo de fractura calculado por un metodo de ejemplos comparativos con curvas de nivel.
[Figure 13] La Figure 13 es un diagrama que ilustra un ejemplo de presentacion de un riesgo de fractura calculado por un metodo de primera forma de realization con curvas de nivel.
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[Figure 14] Figure 14 es un diagrama que ilustra un ejemplo de presentacion de un riesgo de fractura calculado por un metodo de segunda forma de realizacion con curvas de nivel.
[Figure 15] La Figure 15 es un diagrama que ilustra las curvas de nivel de riesgos de fractura desde un punto de partida s hasta la parte superior t.
En lo sucesivo, las formas de realizacion preferidas de la presente invencion se describiran con referencia a los dibujos adjuntos.
La Figure 1 es un diagrama que ilustra una estructura funcional de un aparato 10 de determinacion de fracturas segun esta forma de realizacion. El aparato 10 de determinacion de fracturas incluye una unidad principal 1 de determinacion de la fractura, una unidad de entrada 2, y una unidad de visualizacion 3. La unidad principal 1 de determinacion de la fractura incluye una unidad de analisis de la deformacion 4, una unidad de extraccion 5, y una unidad de analisis de la fractura 6. La unidad de analisis de la fractura 6 incluye una unidad de estimacion 7, una unidad de conversion 8, y una unidad de determinacion de la fractura 9.
El aparato 10 de determinacion de fracturas de esta forma de realizacion simula una secuencia de deformacion desde el inicio de la deformacion hasta el final de la deformacion de una chapa de metal, una pieza hecha de una chapa de metal, y una estructura hecha de una chapa de metal (denominado en lo sucesivo una estructura de metal). El aparato 10 de determinacion de fracturas extrae una porcion objetivo de determinacion de la fractura como el objetivo de la determinacion de la fractura a partir del estado de deformacion de la estructura de metal en un momento arbitrario correspondiente a un modo de determinacion de la fractura, y lleva a cabo la determinacion de la fractura con respecto a esta porcion objetivo de determinacion de la fractura.
En un primer modo de determinacion de fracturas, despues de haber realizado un analisis de deformacion desde el inicio de la deformacion hasta el final de la deformacion de la estructura de metal, se extrae la porcion objetivo de determinacion de la fractura a partir del estado de deformacion en una o mas etapas arbitrarias o predeterminadas, y se realiza la determinacion de la fractura con respecto a la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda.
En un segundo modo de determinacion de la fractura, se lleva a cabo un analisis de la deformacion desde el inicio de la deformacion de la estructura de metal y, a continuacion, se extrae la porcion objetivo de determinacion de la fractura del estado de deformacion de la misma, se realiza la determinacion de la fractura con respecto a la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda, y se repiten los analisis de la deformacion y la determinacion de la fractura hasta el final de la deformacion.
En primer lugar, se describira, con referencia al diagrama de flujo ilustrado en la Figure 2, un metodo de determinacion de fracturas en el primer modo de determinacion de la fractura. Aqul, en el aparato 10 de determinacion de fracturas, se almacenan por adelantado el material y los valores caracterlsticos mecanicos y etcetera de la estructura de metal, y queda listo para la simulacion.
Suponiendo que se aplica una tension predeterminada a una posicion predeterminada de la estructura de metal, la unidad 4 de analisis de deformacion inicia el analisis de la deformacion de la estructura de metal en respuesta a una instruccion desde la unidad de entrada 2 (S21). La unidad 4 de analisis de la deformacion lleva a cabo el analisis de deformacion en etapas cada periodo de tiempo predeterminado o en cada momento determinado de acuerdo con el grado de deformacion. Ademas, la unidad 4 de analisis de la deformacion utiliza un enfoque como por ejemplo un metodo de elementos finitos para cada etapa con el fin de analizar secuencialmente el estado de deformacion de tension, deformacion, o similar que ocurre en la estructura de metal, y realiza analisis de deformacion en la siguiente etapa en base a este estado de deformacion (S22). Por ejemplo, una porcion de la estructura de metal cambia de un estado elastico a un estado plastico o vuelve de un estado plastico a un estado elastico, como se describira mas adelante. La unidad 4 de analisis de la deformacion realiza el analisis de la deformacion hasta el final de la deformacion de la estructura de metal (S23). La unidad 4 de analisis de la deformacion almacena el estado de deformacion de la estructura de metal obtenida por el analisis de deformacion en cada etapa. Tengase en cuenta que en un analisis practico de una estructura de metal, el numero de etapas puede ser, por ejemplo, desde varias decenas de miles de etapas hasta varios millones de etapas.
A continuacion, la unidad de extraccion 5 extrae el estado de deformacion de una o mas etapas arbitrarias o predeterminadas a partir de los estados de deformacion almacenados, y extrae una porcion objetivo de determinacion de la fractura arbitraria o predeterminada a partir del estado de deformacion extraldo (S24). El estado de deformacion que debe extraerse es el estado de deformacion de una etapa que el usuario introduce arbitrariamente a traves de la unidad de entrada 2, o el estado de deformacion de una etapa predeterminada. Ademas, la porcion objetivo de determinacion de la fractura que se debe extraer es una porcion objetivo de determinacion de la fractura que el usuario introduce arbitrariamente a traves de la unidad de entrada 2, o una porcion objetivo de determinacion de la fractura predeterminada. La porcion objetivo de determinacion de la fractura que se debe extraer puede ser todas las porciones de la estructura de metal. Ademas, para el estado de deformacion de la etapa a extraer, aunque se desea extraer los estados de deformacion de todas las etapas para
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encontrar un estado de fractura, es preferible extraer el estado de deformacion en cada 10 etapas a 1000 etapas con el fin de aumentar eficiencia del calculo.
La unidad 6 de analisis de la fractura realiza la determinacion de la fractura de cada porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda (etapas S25, S26). Notese que los detalles de la determinacion de la fractura mediante la unidad de analisis de fractura 6 se describiran mas adelante. La unidad de analisis de la fractura 6 almacena determinacion de la fractura de la porcion objetivo de la determinacion de la fractura y completa la determinacion de la fractura.
En el primer modo de determinacion de fracturas, se extrae el estado de deformacion de una o mas etapas despues del analisis de deformacion desde el inicio de la deformacion hasta el final de la determinacion de la estructura de metal, se extrae una porcion objetivo de determinacion de la fractura arbitraria o predeterminada a partir del estado de la deformacion extraldo, y se lleva a cabo la determinacion de la fractura para la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda. Por lo tanto, la determinacion de la fractura en una etapa arbitraria es posible cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura de la estructura de metal se encuentra en cualquiera de los estados elastico o plastico. Ademas, dado que se puede realizar la determinacion de la fractura de una porcion objetivo de determinacion de la fractura arbitraria, el usuario puede entender una resistencia local de la estructura de metal.
A continuacion, se describira, con referencia al diagrama de flujo ilustrado en la Figure 3, un metodo de determinacion de fracturas en el segundo modo de determinacion de la fractura. Aqul, en el aparato 10 de determinacion de fracturas, se almacenan por adelantado el material y los valores caracterlsticos mecanicos y etcetera de la estructura de metal, y queda listo para la simulacion.
Suponiendo que se aplica una tension predeterminada a una posicion predeterminada de la estructura de metal, la unidad 4 de analisis de deformacion inicia el analisis de la deformacion de la estructura de metal en respuesta a una instruccion desde la unidad de entrada 2 (S31). La unidad 4 de analisis de deformacion realiza el analisis de la deformacion en las etapas cada periodo de tiempo predeterminado o en cada momento determinado de acuerdo con el grado de deformacion. Ademas, la unidad 4 de analisis de deformacion utiliza un enfoque como por ejemplo un metodo de elementos finitos para cada etapa para analizar secuencialmente el estado de deformacion de la tension, la deformacion, o similar que ocurre en la estructura de metal, y realiza analisis de deformacion en la siguiente etapa en base a este estado de deformacion (S32, S33). Por ejemplo, una porcion de la estructura de metal cambia desde un estado plastico a un estado elastico o vuelve desde un estado plastico a un estado elastico, como se describira mas adelante. La unidad 4 de analisis de deformacion almacena el estado de deformacion de la estructura de metal obtenida por el analisis de la deformacion en cada etapa.
A continuacion, la unidad de extraccion de 5 extrae una porcion objetivo de determinacion de la fractura arbitraria o predeterminada a partir del estado de deformacion de la estructura de metal despues de un intervalo de etapa predeterminado (S34). Tengase en cuenta que aunque el intervalo de etapa puede ser un intervalo de etapa o intervalos de etapas arbitrarios, es preferible que sea cada 10 a 1000 etapas con el fin incrementar la eficiencia del calculo. Ademas, la porcion objetivo de determinacion de la fractura que se debe extraer es una porcion objetivo de determinacion de la fractura que el usuario introduce de forma arbitraria a traves de la unidad de entrada 2, o una porcion objetivo de determinacion de la fractura predeterminada. La porcion objetivo de determinacion de la fractura a extraer puede ser todas las porciones de la estructura de metal. Notese que el diagrama de flujo ilustrado en la Figure 3 describe un metodo para realizar el analisis de fractura despues de un intervalo de dos etapas.
A continuacion, la unidad 6 de analisis de fracturas realiza la determinacion de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda (S35). Notese que los detalles de la determinacion de la fractura mediante la unidad 6 de analisis de fractura se describiran mas adelante. La unidad de analisis de la fractura 6 almacena la determinacion de la fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura.
A continuacion, de manera similar, despues del analisis de la deformacion, tras el intervalo de etapa predeterminado (S36, S37), la unidad de extraccion 5 extrae una porcion objetivo de determinacion de la fractura arbitraria o predeterminada a partir del estado de deformacion de la estructura de metal (S38). La unidad 6 de analisis de fractura realiza la determinacion de la fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda (S39), registra la determinacion de la fractura, y completa la determinacion de la fractura.
En el segundo modo de determinacion de la fractura, a continuacion del analisis de la deformacion tras el intervalo de etapa predeterminado desde el inicio de la deformacion de la estructura de metal, se extrae una porcion objetivo de determinacion de la fractura arbitraria o predeterminada a partir el estado de deformacion de la misma, y se realiza la determinacion de la fractura para la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda. Este proceso se realiza hasta el final de la deformacion. Por lo tanto, la determinacion de la fractura es posible cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura de la estructura de metal se encuentra en cualquiera de los estados elastico o plastico. Ademas, dado que se puede realizar de forma secuencia la determinacion de la fractura de una porcion
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objetivo de determinacion de la fractura, el usuario puede entender que proceso atraviesa la estructura de metal hasta la fractura.
Por lo tanto, el aparato 10 de determinacion de fracturas puede realizar la determinacion de la fractura de un estado de deformacion que el usuario desee. Ademas, puesto que el aparato 10 de determinacion de fracturas es capaz de realizar secuencialmente la determinacion de la fractura despues del final de la deformacion de la estructura de metal o desde el inicio de la deformacion hasta el final de la deformacion de la estructura de metal, es posible responder de forma flexible a un metodo de determinacion de la fractura arbitrario que desee el usuario.
- Primera forma de realizacion -
A continuacion, se describira un metodo de determinacion de fracturas de acuerdo con una primera forma de realizacion. Notese que aunque se describira a continuacion la determinacion de la fractura de una porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda por la unidad de extraction 5, la determinacion de la fractura se realiza de manera similar para cualquier otra porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda.
La unidad 6 de analisis de fractura es capaz de realizar la determinacion de la fractura de una porcion objetivo de determinacion de la fractura en un proceso que incluye una o mas variaciones de la trayectoria de deformacion. La unidad de analisis de fractura 6 incluye la unidad de estimation 7, la unidad de conversion 8, y la unidad 9 determinacion de fracturas, tal como se describe anteriormente. La unidad de estimacion de 7 estima una llnea llmite de fractura en un espacio de deformaciones a traves de una trayectoria de carga proporcional. La unidad de conversion de 8 convierte la llnea de llmite de fractura en el espacio de deformacion obtenida a traves de la trayectoria de carga proporcional hasta una llnea de llmite de fractura en un espacio de deformaciones (en lo sucesivo denominada una llnea de tension llmite de fractura). La unidad 9 de determinacion de la fractura calcula un riesgo de fractura mediante la llnea de la tension llmite de fractura, realiza la determinacion de la fractura del riesgo a partir del riesgo de fractura calculado, y muestra el resultado de la determinacion de la fractura en la unidad de visualization 3, y / o muestra el riesgo de fractura en la forma de curvas de nivel.

Aqul, se ilustran en la Figure 4 a la Figure 6 las llneas de tension llmite de fractura convertidas en un espacio de

tensiones por la unidad de conversion de 8. Las Figure 4 a Figure 6 son diagramas que ilustran el espacio de
tensiones en un plano de coordenadas (x, y). En las Figure 4 a Figure 6, la porcion objetivo de determinacion de la

fractura extralda es la mismo, pero el momento de la extraccion difiere. Es decir, la Figure 4 ilustra el espacio de
tensiones en el momento del estado elastico antes de extraerse la porcion objetivo de determinacion de la fractura que comienza a deformarse plasticamente. La Figure 5 ilustra el espacio de tensiones en el momento del estado plastico cuando se extrae la porcion objetivo de determinacion de la fractura que comienza a deformarse plasticamente. La Figure 6 ilustra el espacio de tensiones en el momento del estado en que se extrae la porcion objetivo de determinacion de la fractura cuando ha regresado del estado plastico al estado elastico. A continuacion se describira de forma especlfica las Figure 4 a Figure 6.
En el espacio de tensiones del estado elastico que se ilustra en la Figure 4, la llnea de tension llmite de fractura antes descrita se puede representar en el lado mas exterior y en el interior del mismo, se puede ser representar una curva de fluencia de un estado inicial estimado basandose en el material de la estructura de metal. Ademas, una tension P del estado elastico ilustrado en la Figure 4 es una que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y se puede representar con un tension principal minima a2sobre el eje x y una tension principal maxima al en el eje y.
En la Figure 4, suponiendo que la tension P discurre a traves de la trayectoria de carga proporcional, se puede obtener una linea recta que satisface una relation y = (a1/a2)x y que conecta el origen y la tension P. La intersection, donde se cruzan esta linea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y la curva de fluencia del estado inicial, es una tension plastica inicial A estimada La tension plastica inicial A es una tension cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura cambia desde el estado elastico al estado plastico. Por lo tanto, esta en el estado elastico hasta que la tension P excede la tension plastica inicial A en la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y cuando la tension excede la tension plastica inicial A, la porcion comienza a deformarse plasticamente y vuelve al estado plastico.
Ademas, en la Figure 4, la interseccion donde se cruzan la linea recta antes descrita que satisface la relacion y = (a1 / a2) x y la linea de tension llmite de fractura es un tension limite de fractura B estimada. La tension llmite de fractura B es una tension cuando se fractura la porcion de objetivo de determinacion de la fractura . Por lo tanto, se produce una fractura cuando la tension P en la porcion objetivo de determinacion de la fractura alcanza la tension limite de fractura B.
A continuacion, en el espacio de tensiones del estado plastico se ilustrado en la Figure 5, se pueden representar la misma linea de tension limite de fractura y la curva de fluencia del estado inicial como en la Figure 4. Ademas, una tension P del estado plastico que se ilustra en la Figure 5 es una que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y se puede representar con una tension principal minima a2 en el eje x, y una tension principal maxima a1 en el eje y.
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En la Figure 5, como se ha descrito anteriormente en la Figure 4, la tension P ha superado la tension plastica inicial A, y por lo tanto la porcion objetivo de determinacion de la fractura esta en el estado plastico. Ademas, conjuntamente con el aumento de la tension P del estado plastico, se puede ilustrar la curva de fluencia del estado plastico.
Ahora, en el analisis de la deformacion, la porcion objetivo de determinacion de la fractura puede descargarse debido, por ejemplo, al pandeo o similar de una parte diferente de la porcion objetivo de determinacion de la fractura. En este momento, la tension P de la porcion objetivo de determinacion de la fractura es menor que la tension P del estado plastico, y por lo tanto la porcion objetivo de determinacion de la fractura vuelve del estado plastico al estado elastico. La Figure 6 ilustra el espacio de tensiones cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico de esta manera.
En el espacio de tensiones cuando la porcion ha vuelto del estado plastico al estado elastico como se ilustra en la Figure 6, se pueden representar la misma llnea de tension llmite de fractura y la curva de fluencia del estado inicial como en la Figure 4. Ademas, una tension P cuando la porcion ha vuelto al estado elastico como se ilustra en la Figure 6 es una que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y se puede representar con una tension principal minima a2 en el eje x, y una tension principal maxima al en el eje y. Notese que la tension P es menor que la tension P del estado plastico ilustrada en la Figure 5 debido a la descarga.
Ademas, en la Figure 6, se puede ilustrar una curva de fluencia cuando la porcion ha vuelto al estado elastico. La curva de fluencia cuando la porcion ha vuelto al estado elastico y la curva de fluencia del estado plastico ilustrada en la Figure 5 son la misma curva. En lo sucesivo, la curva de fluencia cuando la porcion ha vuelto al estado elastico de la Figure 6 y la curva de fluencia cuando la porcion ha vuelto al estado elastico de la Figure 5 se describen como una curva de fluencia normal. Es decir, cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico, la curva de fluencia normal que se ilustra en la Figure 6 se mantiene sin cambios respecto a la curva de fluencia normal que se ilustra en la Figure 5. Por lo tanto, la curva de fluencia normal ilustrada en la Figure 6 se puede obtener a partir de la curva de fluencia normal que se ilustra en la Figure 5. Aqul, la porcion esta en el estado elastico cuando la tension P, al haber vuelto la porcion al estado elastico, se encuentra dentro de la curva de fluencia normal como se ilustra en la Figure 6. Por otro lado, a partir del estado ilustrado en la Figure 6, cuando la tension P de la porcion objetivo de determinacion de la fractura excede la curva de fluencia normal, la porcion comienza a deformarse plasticamente de nuevo y se vuelve al estado plastico. A partir de esto, la interseccion donde la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y la curva de fluencia normal es una tension de re-fluencia estimada R, donde la porcion objetivo de determinacion de la fractura comienza a deformarse plasticamente de nuevo.
Ahora, cuando la determinacion de la fractura se realiza utilizando el espacio de tensiones ilustrado en las Figure 4 a Figure 6, el riesgo de fractura (o margen de deformacion) se ha calculado hasta la fecha mediante la comparacion de la llnea de tension llmite de fractura con la tension P que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura. En concreto, el grado de tension se ha calculado con la siguiente expresion f1.
[Expresion 1]
Ejemplo comparativo
imagen1
Esta expresion f1 representa el riesgo de fractura como la relacion entre la distancia hasta el punto de coordenadas de la tension P que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura en cada una de las Figure 4 a 6 y la distancia hasta el punto de coordenadas B de la tension llmite de fractura, desde el origen que se toma como referencia donde hay tension cero como se ilustra en las Figure 4 a Figure 6.
Con la expresion fi, cuando la tension P del estado plastico y la tension de re-fluencia R coinciden como en el estado plastico ilustrado en la Figure 5, se puede calcular el riesgo de fractura con una precision hasta cierto grado. Sin embargo, cuando la porcion ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico como se ilustra en la Figure 6, la tension P cuando la porcion vuelve al estado elastico se acerca mas al origen que la tension de re-fluencia R. En consecuencia, a pesar de que la plasticidad de la porcion objetivo de determinacion de la fractura esta avanzando, se calcula el riesgo de fractura mas inferior a la tension de re-fluencia R, y no es posible realizar la determinacion de la fractura de forma precisa. Ademas, con la expresion f1, dado que la referencia para el calculo del riesgo de fractura es el origen, la tension P del estado elastico ilustrado en la Figure 4 no excede la tension plastica inicial A en el estado elastico, y se calcula el riesgo de fractura a pesar de que no ocurra tal riesgo de fractura.
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Por consiguiente, en esta forma de realization, cuando se realiza la determination de la fractura de la portion objetivo de determinacion de la fractura, en el estado plastico ilustrado en la Figure 5, el riesgo de fractura se calcula utilizando la tension P del estado plastico. Ademas, cuando la porcion ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico como se ilustra en la Figure 6, se utiliza la tension de re-fluencia R en lugar de la tension P cuando la porcion vuelve al estado elastico, con el fin de calcular el riesgo de fractura.
Por otra parte, para calcular el riesgo de fractura excluyendo el caso en el que no se produce el riesgo de fractura, la referencia para el calculo del riesgo de fractura se establece en la tension plastica inicial A en lugar de en el origen. Por lo tanto, en el estado elastico ilustrado en la Figure 4, el riesgo de fractura se calcula como 0.
En concreto, el riesgo de fractura se calcula con la siguiente expresion f2.
[Expresion 2]
Ejemplo de la presente invention:
En el estado elastico f 2=0
En el estado plastico
imagen2
Cuando ha vuelto del estado plastico al estado elastico
imagen3
Cuando se utiliza el expresion f2 anteriormente descrita, en el estado elastico ilustrado en la Figure 4, el riesgo de fractura se calcula como 0. Ademas, en el estado plastico ilustrado en la Figure 5, el riesgo de fractura se calcula como un valor numerico entre 0 y 1 basado en el punto de coordenadas de la tension P del estado plastico. Ademas, cuando la porcion ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico como se ilustra en la Figure 6, el riesgo de fractura se calcula como un valor numerico entre 0 y 1 basado en el punto de coordenadas de la tension R de re- fluencia.
A continuation, la unidad 9 de determinacion de la fractura puede realizar la determinacion de la fractura utilizando el riesgo de fractura calculada como un Indice de la determinacion de la fractura. Especlficamente, la unidad 9 de determinacion de la fractura realiza la determinacion de la fractura sobre la base de un coeficiente de seguridad que el usuario introduce de antemano a traves de la unidad de entrada 2. La unidad 9 de determinacion de la fractura determina que "no hay posibilidad de fractura" cuando el riesgo de fractura es 0, determina que el "riesgo de fractura es bajo" cuando el riesgo de fractura es mayor que 0 y menor que el coeficiente de seguridad, determina que "riesgo de fractura es alto" cuando el riesgo de fractura es mayor que el coeficiente de seguridad y menor que 1, o determina que "se produjo la fractura "cuando el riesgo de fractura es 1. El coeficiente de seguridad lo puede establecer arbitrariamente el usuario en el intervalo de, por ejemplo, 0 a 1, tal como 0.9.
A continuacion, se describira un metodo para el calculo del riesgo de fractura antes descrito, con referencia al diagrama de flujo ilustrado en la Figure 7. Aqul, la unidad de estimation 7 ya estimo la llnea llmite de fractura en el espacio de deformaciones, y la unidad de conversion 8 convierte la llnea de llmite de fractura estimada en el espacio de deformaciones en la llnea tension llmite de fractura en el espacio de tensiones y la presenta en un plano de coordenadas (x, y), como se ilustra en las Figure 4 a 6. Del mismo modo, la unidad de conversion 8 ilustra la curva de fluencia de un estado inicial y, en algunos casos, la curva de fluencia normal ilustrada en la Figure 5 y la Figure 6 en el plano de coordenadas (x, y).
En primer lugar, la unidad 9 de determinacion de la fractura determina si la porcion objetivo de determinacion de la fractura ha empezado a deformarse plasticamente o no (S71). La unidad 9 de determinacion de la fractura puede determinar que la porcion ha empezado a deformarse plasticamente cuando se almacena una deformation plastica durante el analisis de la deformacion mediante la unidad 4 de analisis de la deformacion.
Cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura ha empezado a deformarse plasticamente, la unidad 9 de determinacion de la fractura determina si la porcion objetivo de determinacion de la fractura esta en un estado plastico o en un estado de regreso del estado plastico a un estado elastico (S72). La unidad 9 de determinacion de la fractura determina que esta en el estado plastico cuando la tension P ha alcanzado la curva de fluencia normal en el espacio de tensiones ilustrado en la Figure 5 y la Figure 6, o determina que esta en el estado de regreso del estado plastico a un estado elastico cuando la tension P no ha alcanzado la curva de fluencia normal.
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Observese que en el procedimiento anteriormente descrito de analisis de deformacion, ilustrado en la Figure 2 y Figure 3, la unidad 4 de analisis de la deformacion almacena una deformacion plastica de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y la unidad de estimacion 7 y la unidad de conversion de 8 usan esta deformacion plastica para representar la curva de fluencia normal en el plano de coordenadas (x, y). Este procedimiento es similar al procedimiento de la unidad de conversion 8 para convertir la llnea llmite de fractura en el espacio de tensiones estimado, mediante la unidad de estimacion de 7, en la llnea de tension llmite de fractura, y representar esto en el plano de coordenadas (x, y).
En el caso en el que la porcion objetivo de determinacion de la fractura esta en un estado de regreso desde el estado plastico al estado elastico, la unidad 9 de determinacion de la fractura estima la tension de re-fluencia R (S73). Especlficamente, como se describio anteriormente con la figura. 6, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula como tension de re-fluencia R la interseccion donde se cruzan la llnea recta que satisface la relacion y = (al / a2) x y la curva de fluencia normal.
A continuacion, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula el riesgo de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura (S74). Cuando se determina que la porcion objetivo de determinacion de la fractura es antes de comenzar a deformarse plasticamente (cuando se avanza a NO a partir de S71), la unidad 9 de determinacion de la fractura determina que la porcion objetivo de determinacion de la fractura esta en un estado elastico, y calcula el riesgo de fractura como 0 con la expresion f2 anteriormente descrita.
Ademas, cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura esta en un estado plastico (cuando se avanza al estado plastico a partir de S72), la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula el riesgo de fractura utilizando la tension P del estado plastico, la tension plastica inicial A, y la tension llmite de fractura B en la expresion f2 anteriormente descrita. Tenga en cuenta que, como se ha descrito anteriormente con la figura. 5, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula como la tension plastica inicial A la interseccion donde la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y la curva de fluencia del estado inicial se cruzan entre si. Ademas, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula como la tension llmite de fractura B la interseccion donde la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y la llnea de tension llmite de fractura se cruzan.
Cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico (cuando se avanza desde de S73 a S74), la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula el riesgo de fractura utilizando la tension de re-fluencia R estimada en la etapa S73, la tension plastica inicial A, y la tension llmite de fractura B en la expresion f2 anteriormente descrita. Notese que la tension plastica inicial A y la tension llmite de fractura B pueden calcularse de manera similar al caso del estado plastico.
Por lo tanto, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula el riesgo de fractura utilizando la tension R de re- fluencia cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura ha vuelto desde un estado plastico a un estado elastico. Por lo tanto, cuando la determinacion de la fractura se realiza en el espacio de tensiones, es posible evitar el problema de los cambios en el riesgo de fractura cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico.
Ademas, al establecer la referencia para el calculo del riesgo de fractura en la tension inicial plastica A en lugar del origen, el riesgo de fractura se puede calcular excluyendo el caso en el que no se produce el riesgo de fractura.
Notese que aunque el metodo de determinacion de la fractura antes descrito se describe a partir de un estado en el que no se ha producido deformacion plastica en la porcion objetivo de determinacion de la fractura, es posible realizar la determinacion de la fractura de manera similar tambien cuando se ha producido una deformacion plastica en parte de la estructura de metal. Es decir, el aparato 10 de determinacion de fracturas puede realizar la determinacion de la fractura tambien sobre una estructura de metal en la que, por ejemplo, se realiza una conformacion con prensa o similar, y se ha producido una deformacion plastica.
En el caso de dicha estructura de metal, dependiendo de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, la curva de fluencia de normal existe fuera de la curva de fluencia del estado inicial como se ha ilustrado en la Figure 6 antes de iniciar el analisis de la deformacion. Mediante la unidad 4 de analisis de deformacion a utilizando una deformacion plastica almacenada en el analisis de la deformacion de la conformacion en prensa o similar, la unidad de conversion 8 puede representar esta curva de fluencia normal en el plano de coordenadas (x, y) del espacio de tensiones.
- Segunda forma de realizacion (Forma de realization de referencia) -
Esta forma de realizacion esta fuera del alcance de la invention, pero se explica para una mejor comprension de la invention.
A continuacion se describira un metodo de determinacion de fracturas de acuerdo con una segunda forma de realizacion con referencia a la Figure 8.
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En la segunda forma de realizacion, la unidad 9 de determinacion de la fractura convierte cada una de las tensiones de re-fluencia R y la tension llmite de fractura B, que se calculan utilizando el espacio de tensiones en la primera forma de realizacion, en una tension equivalente, y se utiliza una curva de tension equivalente - deformacion plastica equivalente, ilustrada en la Figure 8, para obtener una deformacion plastica equivalente £eq P y una deformacion plastica equivalente de llmite de fractura £eq B, a fin de calcular el riesgo de fractura. La curva de de tension equivalente - deformacion plastica equivalente, ilustrada en la Figure 8 se basa en el material de la estructura de metal, y se almacena por adelantado en el aparato 10 de determinacion de fracturas. Ademas, de manera similar a la primera forma de realizacion, para el estado elastico hasta que la tension P de la porcion objetivo de determinacion de fractura supera la tension plastica inicial A, el riesgo de fractura se calcula como 0.
De forma especlfica, en el estado plastico ilustrado en la Figure 5, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula la tension P del estado plastico como la tension de re-fluencia R. Ademas, la unidad de determinacion de la fractura 9 calcula la tension llmite de fractura B a partir de la interseccion donde la llnea recta que satisface la relacion y = (o1 / a2) x y la llnea de tension llmite de fractura se cruzan.
Ademas, cuando la porcion ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico como se ilustra en la Figure 6, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula la tension de re-fluencia R a partir de la interseccion donde la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y la curva de fluencia normal se cruzan. Por otra parte, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula la tension llmite de fractura B a partir de la interseccion donde la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y la llnea de tension llmite de fractura se cruzan.
La unidad 9 de determinacion de la fractura convierte cada una de las tensiones de re-fluencia calculadas y la tension llmite de fractura B en una tension equivalente, y utiliza la curva de deformacion plastica equivalente - tension equivalente ilustrada en la Figure 8 para obtener la deformacion plastica equivalente £eqP y la deformacion plastica equivalente llmite de fractura £eq B. Aqul, la tension de re-fluencia R es la misma ya sea en el estado plastico ilustrado en la Figure 5 o cuando la porcion ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico como se ilustra en la Figure 6, y tambien la tension llmite de fractura B es la misma. En consecuencia la deformacion plastica equivalente obtenida £eqP es la misma, y la deformacion plastica equivalente llmite de fractura £eq B es tambien la misma. La unidad 9 de determinacion de la fractura sustituye la deformacion plastica equivalente £eqP y la deformacion plastica equivalente llmite de fractura £eqB obtenidas en la siguiente expresion f3 para calcular el resigo de fractura.
[Expresion 3]
Ejemplo de la presente invencion
En el estado elastico
imagen4
En el estado plastico y cuando se ha vuelto desde el estado plastico al estado elastico
imagen5
En la curva de tension equivalente - deformacion plastica equivalente, ilustrada en la Figure 8, la cantidad de variacion de la deformacion plastica equivalente es grande en relacion con la cantidad de variacion de la tension equivalente, y por lo tanto el uso de la deformacion plastica equivalente y de la deformacion plastica equivalente llmite de fractura para calcular el riesgo de fractura mejora su precision. Ademas, debido a la no linealidad de la tension y la deformacion, es posible suprimir la desviacion del riesgo de fractura visto a traves de la tension, con respecto al riesgo de fractura visto a traves de la deformacion.
Incidentalmente, de manera similar a la primera forma de realizacion, la unidad 9 de determinacion de la fractura puede realizar la determinacion de la fractura utilizando el riesgo de fractura calculado y un factor de seguridad.
- Tercera forma de realizacion -
A continuacion, se describira un metodo de determinacion de fracturas de acuerdo con una tercera forma de realizacion.
En la tercera forma de realizacion, se calcula el riesgo de fractura descrito en la primera forma de realizacion o en la segunda forma de realizacion y, con independencia de que la porcion objetivo de determinacion de la fractura este en un estado elastico o estado plastico o haya vuelto del estado plastico al estado elastico como se ilustra en las
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Figure 4 a 6, se utilizan la tension P que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura y la tension llmite de fractura B en el ejemplo comparativo descrito anteriormente fi para calcular el riesgo de fractura. En este caso, la unidad 9 de determinacion de la fractura muestra al menos uno de entre el riesgo de fractura calculado por el metodo de la primera forma de realizacion o de la segunda forma de realizacion y el riesgo de fractura calculado por el ejemplo comparativo en la unidad de visualizacion 3 en respuesta a una instruccion del usuario a traves de la unidad de entrada 2.
De manera especlfica, la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula como el riesgo de fractura la relacion entre la distancia hasta el punto de coordenadas de la tension P que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura en las figuras 4 a 6 y la distancia al punto de coordenadas de la tension llmite de fractura B, con referencia al origen, donde hay tension cero. Notese que la unidad 9 de determinacion de la fractura calcula la tension llmite de fractura B a partir de la interseccion donde la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y la llnea de la tension llmite de fractura se cruzan entre si.
Cuando el usuario tiene la intencion de aumentar el margen de un material utilizado para la porcion objetivo de determinacion de la fractura, o similar, el riesgo de fractura calculado por la primera forma de realizacion o la segunda forma de realizacion sera un Indice mas beneficioso. Por el contrario, cuando el usuario tiene la intencion de suprimir tension en la porcion objetivo de determinacion de la fractura, o similar, puede ser deseable entender la tension que ocurre en la porcion objetivo de determinacion de la fractura con independencia del estado de la porcion objetivo de determinacion de la fractura. En este caso, el riesgo de fractura calculado por el ejemplo comparativo f1 descrito anteriormente sera un Indice mas beneficioso. Por lo tanto, calculando tanto el riesgo de fractura por el metodo de la primera forma de realizacion o de la segunda forma de realizacion como el riesgo de fractura por el metodo del ejemplo comparativo, se puede seleccionar y usar uno de ellos dependiendo de la intencion, tal como 1) aumentar el margen como material, y 2) suprimir la tension. Es decir, resulta posible disenar la estructura de metal eligiendo entre asegurar el margen como material y asegurar el margen como un estado de tension.
A continuacion, se describira un metodo de calculo especlfico mediante la unidad de estimation 7 descrita anteriormente, la unidad de conversion de 8, y la unidad de determinacion de la fractura 9.
La unidad de estimacion de 7 utiliza, por ejemplo, una expresion aproximada de la curva de tension-deformacion obtenida a partir de un ensayo de traction uniaxial,
[Expresion 4]
=(«*+«<>)' ot
un modelo de estriccion localizada [Expresion 5]
imagen6
y un modelo de estriccion difusa [Expresion 6]
* 2w(p2+p+t)
~ (p+W-p1 - p+2)
conjuntamente para obtener un llmite de ocurrencia de estriccion en un espacio de deformaciones, a fin de estimar la llnea llmite de fractura en un espacio de deformaciones a traves de una trayectoria de carga proporcional.
La unidad de estimacion 7 puede utilizar una expresion aproximada de la curva de tension-deformacion obtenida a partir de un ensayo de traccion uniaxial,
imagen7
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[Expresion 7]
= + or ^eq =
una ecuacion constitutiva en la que la direccion de un tensor de incremento de deformacion plastica depende de un tensor de incremento de la tension como una regla de incremento de deformacion plastica, un parametro Kc de material que define la direccion del tensor de incremento de deformacion plastica, y un modelo Storen-Rice estriccion localizada con el fin de obtener un llmite de ocurrencia de estrechamiento en el espacio de deformaciones, y estimar la llnea llmite de fractura en el espacio de deformaciones a traves de una trayectoria de carga proporcional. Aqul, la unidad de estimation de 7 identifica el parametro Kc del material en base a valores de medicion de una o mas deformaciones llmite de fractura maximas £1 y deformaciones llmite de fractura mlnimas £2.
Notese que en este ejemplo se ilustra el caso de estimacion logica de la llnea llmite de fractura en el espacio de deformaciones utilizando la unidad de estimacion 7, pero la llnea llmite de fractura en el espacio de deformaciones se puede medir experimentalmente sin utilizar la unidad de estimacion de 7. En concreto, despues de obtener relaciones plurales en el plano de deformacion con respecto a una chapa de metal mediante un experimento de carga proporcional, se obtiene la llnea de llmite de fractura en el espacio de deformaciones utilizando valores de medicion de la deformacion llmite de fractura maxima £1 y deformacion llmite de fractura minima £2 en cada uno de las relaciones de deformacion.
Al convertir la linea llmite de la fractura en el espacio de deformaciones en la linea de tension llmite de fractura en el espacio de tensiones, la unidad de conversion 8 realiza la conversion anteriormente descrita utilizando una regla vertical de superficie de fluencia como regla de incremento de deformacion plastica. En concreto, una funcion de fluencia Mises, que es una expresion relacional de una deformacion plastica equivalente £eq y cada componente £ij de deformacion,
[Expresion 8]
imagen8
se utiliza como se ha descrito anteriormente.
La unidad 9 de determination de la fractura realiza una evaluation comparando la relation de position entre la linea de tension llmite de fractura en el espacio de tensiones convertida por la unidad de conversion 8 y el estado de deformacion de cada portion obtenida a partir de los resultados de simulation mediante un metodo de elementos finitos en un proceso de deformacion plastica, y determina que " hubo fractura ", "el riesgo de fractura es alto", o similares, cuando la deformacion en el proceso de deformacion llega a esta deformacion llmite. Aqui, usando un metodo explicito dinamico que es uno de los metodos de elementos finitos como metodo para el analisis de la deformacion, la deformacion plastica obtenida por el metodo explicito dinamico se convierte en una tension, y se comparan esta tension y la linea de tension llmite de fractura en el espacio de tensiones.
Tengase en cuenta que la unidad 9 de determinacion de la fractura puede convertir una deformacion obtenida a partir de un estado de deformacion de la estructura de metal evaluado experimentalmente en una tension, y evaluar cuantitativamente la presencia / ausencia de aparicion de fractura utilizando la linea de tension llmite de fractura en el espacio de tensiones, en lugar de realizar la simulacion descrita anteriormente.
Aqui, cuando se produce una deformacion rapida en la estructura de metal en un analisis de colision de un elemento de la automocion, la unidad 9 de determinacion de la fractura ejecuta el analisis de deformacion teniendo en cuenta la dependencia de la velocidad de deformacion de la tension de deformacion de la estructura de metal. La unidad 9 de determinacion de la fractura convierte una deformacion plastica obtenida a partir de este analisis de deformacion para calcular una tension a una velocidad de deformacion de referencia, y compara esta tension con la linea de tension llmite de fractura en el espacio de tensiones correspondiente a esta velocidad de deformacion de referencia.
A continuation, el procedimiento para realizar la determinacion de fracturas en S25, S26 ilustrados en la Figure 2 y S35, S39 ilustrados en la Figure 3 que se ha descrito anteriormente, se describira con referencia a un diagrama de flujo ilustrado en la Figure 9. La Figure 9 es un diagrama de flujo para llevar a cabo la determinacion de la fractura en el proceso de conformation de una estructura de metal, en concreto una chapa metalica.
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En primer lugar, la unidad de estimacion 7 estima a la llnea llmite de fractura en el espacio de deformaciones traves de una trayectoria de carga proporcional basandose en el material y en los valores caracterlsticos mecanicos t (espesor de chapa metalica), YP (resistencia a la fluencia), TS (resistencia a la traccion), El (elongacion total), U. El (elongacion uniforme), valor r (valor de Lankford), enesima ley de endurecimiento por energla/ley de endurecimiento repentino) de la chapa de metal que son previamente almacenados (S91).
Seguidamente, la unidad de conversion de 8 convierte, utilizando por ejemplo la funcion de fluencia de Mises, la llnea llmite de fractura en el espacio de deformaciones que se mide experimentalmente en la llnea de tension llmite de fractura en el espacio de tensiones (S92).
Despues, la unidad 9 de determinacion de la fractura utiliza la llnea de tension llmite de fractura convertida por la unidad de conversion 8, la tension que se produce en la porcion objetivo de determinacion de la fractura, la curva de fluencia de normal, y la curva de fluencia de un estado inicial para calcular el riesgo de fractura de la pocion objetivo de determinacion de la fractura, y realiza la determinacion de la fractura (S93). En la determinacion de la fractura, utilizando el riesgo de fractura y el factor de seguridad, como se ha descrito anteriormente, se hace una determinacion del tipo "no existe la posibilidad de aparicion de fractura", "el riesgo de fractura es bajo", "el riesgo de fractura es alto", "hubo fractura ", o similares. Ademas, el procedimiento de calcular el riesgo de fractura es equivalente al diagrama de flujo anteriormente descrito que se ilustra en la Figure 7.
En la etapa S93, cuando se ha determinado que "hubo fractura" o que "el riesgo de fractura es alto" usando el riesgo de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura y el factor de seguridad, la unidad 9 de determinacion de la fractura realiza los siguientes diversos procedimientos (S94).
Es decir, la unidad 9 de determinacion de la fractura emite informacion, sobre ID del elemento, espesor de chapa de la chapa de metal, deformacion, y de tension, a un archivo de registro. En algunos casos, la unidad 9 de determinacion de la fractura elimina el elemento fracturado, y la unidad 4 de analisis de deformacion continua el analisis de la deformacion despues de la fractura.
A continuation, la unidad 9 de determinacion de la fractura realiza las siguientes distintas visualizaciones en la unidad de visualization 3 (etapa S95). En concreto, de la unidad de determinacion de la fractura 9 representa curvas de nivel de riesgo de fractura de que se produzca una fractura en la chapa metalica mediante un valor escalar, o muestra el historial de tension y la llnea de tension llmite de fractura de la porcion de riesgo de fractura en el espacio de tensiones. Al mismo tiempo, la unidad 9 de determinacion de la fractura muestra llneas de nivel del riesgo de aparicion de una arruga en la chapa de metal. Aqul, el riesgo de fractura se puede representar con respecto a la dispersion (valor medio, valor llmite inferior) dentro del estandar de los valores de tests de transporte.
Por otro lado, en el paso S93, cuando se determina que "no hay posibilidad de aparicion de fractura" o que "el riesgo de fractura es baja" en cada porcion objetivo de determinacion de la fractura, la unidad de determinacion de la fractura 9 muestra esta informacion en la unidad de visualizacion 3 (S96).
La Figure 10 es un diagrama de flujo del caso en el que la determinacion de la fractura se realiza en un proceso de colision de la estructura formada de la chapa metalica sometiendo la chapa de metal al proceso de conformation, despues de la determinacion de la fractura en el proceso de conformacion de la chapa de metal de la Figure 9.
En este caso, se hereda y utiliza la llnea de tension llmite de fractura convertida en la etapa S92 de la Figure 9. La unidad 9 de determinacion de la fractura lleva a cabo el analisis de deformacion considerando la dependencia de la velocidad de deformacion respecto de una tension de deformacion en la estructura formada de la chapa de metal. La unidad 9 de determinacion de la fractura convierte una deformacion plastica obtenida a partir de este analisis de la deformacion para calcular la tension en una velocidad de deformacion de referencia, compara esta tension con la llnea de la tension llmite de fractura que corresponde a la velocidad de deformacion de referencia, calcula el riesgo de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y realiza la determinacion de la fractura (S103). En la determinacion de la fractura, usando el riesgo de fractura y el factor de seguridad como se ha descrito anteriormente, se hace una determinacion tal como "no hay posibilidad de aparicion de fractura", "el riesgo de fractura es bajo", "el riesgo de fractura es alto", "hubo fractura", o similares. Ademas, el procesamiento de calcular el riesgo de fractura es equivalente al diagrama de flujo anteriormente descrito que se ilustra en la Figure 7.
En esta etapa S103, la unidad 9 de determinacion de la fractura hereda el estado de deformacion de la chapa metalica sometida al analisis de la deformacion en el proceso de conformacion de la Figure 9 como una condition inicial del analisis de la deformacion en el proceso de colision. Este estado de deformacion es un espesor de la chapa y una deformacion plastica equivalente de la chapa de metal, o un espesor de chapa, una deformacion plastica equivalente, y un tensor de tensiones y un tensor de deformaciones de la chapa metalica.
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En la etapa S103, cuando se determina que "hubo fractura " o que "el riesgo de fractura es alto" usando el riesgo de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura y el factor de seguridad, la unidad 9 de determinacion de la fractura realiza los siguientes procedimientos diversos (S104).
Es decir, la unidad 9 de determinacion de la fractura emite informacion sobre el ID del elemento, espesor de chapa de la chapa de metal, la deformacion, y la tension, a un archivo de registro. En algunos casos, la unidad 9 de determinacion de la fractura elimina el elemento fracturado, y la unidad de analisis de deformacion 4 continua el analisis de la deformacion despues de la fractura.
A continuacion, la unidad 9 de determinacion de la fractura realiza las siguientes visualizaciones diversas en la unidad de visualizacion 3 (etapa S105). En concreto, la unidad 9 de determinacion de la fractura muestra llneas de nivel del riesgo de fractura de que se produzca una fractura en la estructura formada de la chapa metalica mediante un valor escalar, o muestra el historial de tensiones y la llnea de tension llmite de fractura de la porcion de riesgo de fractura en el espacio de tensiones. Al mismo tiempo, la unidad 9 de determinacion de la fractura muestra llneas de nivel del riesgo de aparicion de una arruga en la estructura formada de la chapa de metal. Aqul, el riesgo de fractura se puede representar con respecto a la dispersion (valor medio, valor llmite inferior) dentro del estandar de los valores de tests de transporte.
Por otra parte, en la etapa S103, cuando se determina que "no hay posibilidad de aparicion de fractura" o que "el riesgo de fractura es bajo" en cada porcion objetivo de determinacion de la fractura, la unidad 9 de determinacion de la fractura muestra esta informacion en la unidad de visualizacion 3 (S106).
Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con esta forma de realizacion, cuando se realiza la determinacion de la fractura de la estructura de metal, es posible obtener, de forma facil y eficiente, la llnea de tension llmite de fractura y realizar la determinacion de la fractura con una alta precision. Por lo tanto, es posible evaluar cuantitativamente el riesgo de fractura en el momento de la conformacion en prensa o de la colision, y conseguir un diseno eficiente y preciso de una carrocerla de automovil o similares teniendo en cuenta de forma simultanea el material, el metodo de construccion y la estructura.
Las funciones de los componentes respectivos (con exclusion de la unidad de pantalla 3 y la unidad de entrada 2) que forman el aparato 10 de determinacion de la fractura arriba descrito se puede lograr mediante el funcionamiento de un programa almacenado en una memoria RAM, ROM, o similar de un ordenador. Del mismo modo, las respectivas etapas de analisis de la deformacion y de la determinacion de la fractura (diagramas de flujo de la Figure 2, Figure 3, Figure 7, Figure 9, y la Figure 10) se puede lograr mediante el funcionamiento un programa almacenado en una memoria RAM, ROM, o similares de un ordenador. La presente invencion incluye este programa y un medio de almacenamiento legible por ordenador que tiene grabado esta programa.
En concreto, el programa se proporciona al ordenador, por ejemplo, grabandolo en un soporte de grabacion tal como un CD-ROM, o por medio de uno de varios tipos de medios de transmision. Como medio de grabacion para grabar el programa se puede utilizar un disco flexible, un disco duro, una cinta magnetica, un disco optico, una tarjeta de memoria no volatil, o similares ademas del CD-ROM. Por otro lado, como medio de transmision para el programa, se puede utilizar un medio de comunicacion en un sistema de red informatica para el suministro de la informacion del programa como mediante la propagacion de ondas portadoras. Aqul, la red de ordenadores es LAN, WAN tal como Internet, la red de comunicacion por radio, o similares, y el medio de comunicacion es una llnea de cable de fibra optica o similar, una llnea inalambrica, o similares.
Ademas, el programa incluido en la presente invencion no es solo uno en el que se ejecuta un programa suministrado en un ordenador para lograr las funciones de las formas de realizacion descritas anteriormente. Por ejemplo, cuando este programa coopera con el OS (sistema operativo) que funciona en el ordenador o con otro software de aplicacion o similar, para lograr las funciones de las formas de realizacion descritas anteriormente, tal programa se incluye en la presente invencion.
Ademas, cuando todo o parte del procedimiento del programa suministrado se ejecuta en una unidad de tarjeta de expansion de funcion o unidad de expansion de funcion del ordenador para lograr las funciones de las formas de realizacion descritas anteriormente, tal programa se incluye en la presente invencion.
Por ejemplo, la Figure 11 es un diagrama esquematico que ilustra una estructura interna del aparato 10 de determinacion de fractura. En la Figure 11, el numeral 1200 denota un ordenador personal (PC) que incluye una CPU 1201. El PC 1200 ejecuta el software de control del dispositivo almacenado en una ROM 1202 o en el disco duro (HD) 1211 suministrado a traves de una unidad de disco flexible (FD) 1212. Este PC 1200 controla totalmente los respectivos dispositivos conectados al bus de sistema 1204.
Con el programa almacenado en la CPU 1201, la ROM 1202, o el disco duro (HD) 1211 del PC 1200, se consiguen los procedimientos de las respectivas etapas o similares de los diagramas de flujo de la Figure 2, Figure 3, Figure 7, Figure 9, y la Figure 10. El numeral 1203 denota una RAM, que funciona como una memoria principal, area de
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trabajo o similar de la CPU 1201. El numeral 1205 denota un controlador de teclado (KBC), que controla una entrada de instruccion de un teclado (KB) 1209, un dispositivo no ilustrado, o similares.
El numeral 1206 denota un controlador CRT (CRTC), que controla la visualizacion en la pantalla CRT (CRT) 1210. El numeral 1207 denota un controlador de disco (DKC). El DKC 1207 controla el acceso al disco duro (HD) 1211 y al disco flexible (FD) 1212 que almacenan un programa de arranque, pluralidad de aplicaciones, archivos de edicion, archivos de usuario, un programa de gestion de la red, y as! sucesivamente. Aqul, el programa de arranque es un programa de inicio: la ejecucion de inicio de programa (funcionamiento) de hardware o software del ordenador.
El numeral 1208 denota una tarjeta de interfaz de red (NIC) que intercambia datos de forma bidireccional con una impresora de red, otro aparato de la red, u otro PC a traves de una LAN 1220.
A continuacion se describiran, con referencia a las Figure 12 a 14, ejemplos de representacion con curvas de nivel de un riesgo de fractura cuando una chapa de metal se estampa.
La Figure 12 es un diagrama que ilustra un resultado de una representacion del riesgo de fractura calculado utilizando el ejemplo comparativo f1con curvas de nivel. Como se ilustra en la Figure 12, las curvas de nivel en la proximidad de la parte superior, en la que el riesgo de fractura es mas alto, son gruesas, y no se puede identificar la porcion de riesgo de fractura. Por otro lado, en porciones en el extremo opuesto en la direccion longitudinal, a pesar de que la deformacion es bastante pequena, la tension cuando la porcion ha vuelto de un estado plastico a un estado elastico se carga con una distribucion, y por lo tanto se forman curvas de nivel densas.
La Figure 13 y la Figure 14 son diagramas que ilustran los resultados de representacion de un riesgo de fractura calculado por el metodo de las formas de realizacion con curvas de nivel. Al mostrar el riesgo de fractura calculado por la primera forma de realizacion y la segunda forma de realizacion con curvas de nivel, se puede visualizar un riesgo de fractura preciso.
La Figure 13 es un diagrama que ilustra el riesgo de fractura calculado por el metodo de la primera forma de realizacion con curvas de nivel. Como se ilustra en la Figure 13, el alto riesgo de fractura se muestra claramente en las proximidades de la parte superior en el centro de la chapa de metal. Ademas, entre las curvas de nivel ilustradas en la Figure 13, las curvas de nivel son gruesas en las porciones en las que la deformacion es pequena en porciones en extremos opuestos en la direccion longitudinal en comparacion con la Figure 12, y se puede observar que el riesgo de fractura es bajo.
La Figure 14 es un diagrama que ilustra el riesgo de fractura calculado por el metodo de la segunda forma de realizacion con curvas de nivel. Entre las curvas de nivel ilustradas en la Figure 14, se muestra con mas detalle la distribucion del riesgo de fractura en las proximidades de la parte superior, en el centro de la chapa de metal, y se puede observar que el riesgo de fractura es alto un poco fuera de la parte superior. Ademas, entre las curvas de nivel ilustradas en la Figure 14, se puede observar que el riesgo de fractura es bastante pequeno en pociones en las que una deformacion es pequena en porciones de extremos opuestos en la direccion longitudinal. Se puede observar que este punto coincide sensiblemente con experiencias convencionales.
La Figure 15 es un diagrama que ilustra las curvas de nivel que se ilustran en la Figure 12 a la Figure14 a lo largo de una trayectoria desde un punto de partida s a punto superior t como que se ilustra en la Figure 12. Notese que la Figure 15 ilustra las curvas de nivel en un estado en el que se ha deformado mas desde los estados de deformacion ilustrados en la Figure 12 a la Figure 14. El eje horizontal representa la posicion desde un punto de partida s a punto superior t, y el eje vertical representa el riesgo de fractura. Como se ilustra en la Figure 15, una posicion fracturada real esta en la proximidad de la parte superior. Con las curvas de nivel del riesgo de fractura calculado mediante el ejemplo comparativo f1, es diflcil de identificar con precision la posicion de la fractura. Por otra parte, con curvas de nivel del riesgo de fractura calculado mediante la primera forma de realizacion, es posible identificar la posicion de la fractura hasta un cierto grado, y esta posicion se corresponde sustancialmente con la posicion que en realidad se fractura de forma experimental. Por otra parte, con curvas de nivel del riesgo de fractura calculado utilizando la segunda forma de realizacion, la diferencia entre la posicion de la fractura y el riesgo de fractura de otras posiciones es evidente, y es posible identificar la posicion de la fractura con mayor precision.
Por lo tanto, en las formas de realizacion, el grado de riesgo de fractura se puede evaluar con gran precision en cada porcion objetivo de determination de la fractura incluso cuando se trata de una deformacion complicada. Ademas, la visualizacion del riesgo de fractura puede facilitar la comprension intuitiva, y por lo tanto es ventajoso para considerar medidas.
Ademas, incluso cuando se produce la descarga, el riesgo de fractura no cambia, y es posible reconocer la ductilidad que permanece sustancialmente. Ademas, el riesgo de fractura se puede convertir en un margen de deformacion y se puede representar, lo que puede facilitar aun mas la comprension intuitiva.
Los efectos especlficos de las formas de realizacion son los siguientes.
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1) El riesgo de fractura se puede calcular de acuerdo con el dano que ha recibido una estructura de metal, y por lo tanto no causa malentendido que se haya recuperado de los danos durante la descarga.
2) Mediante la conversion en una deformacion plastica equivalente, se puede evaluar con mas detalle una porcion donde el riesgo de fractura es alto. Ademas, las curvas de nivel en una porcion donde el riesgo de fractura es bajo se pueden hacer gruesas, y por lo tanto se puede reducir la desviacion respecto al riesgo de fractura de las experiencias convencionales.
En lo que precede, se ha descrito la presente invencion junto con diversas formas de realizacion, pero la invention no se limita solo a estas formas de realizacion, y se pueden hacer modificaciones o similares dentro del alcance de la invencion. Tengase en cuenta que la determination de la fractura de acuerdo con las formas de realizacion puede ser adecuada para aquellas en las que se han producido una deformacion y una tension a lo largo de una superficie plana que tiene eje x y un eje y en una porcion objetivo de determinacion de la fractura de una estructura de metal, y cualquier deformacion y tension en la direction del eje z, ortogonal al eje x y al eje y, puede ser ignorada.
La presente invencion se puede utilizar para la simulation de accidente de un automovil o simulation de conformation en prensa de una pieza.

Claims (5)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de determinacion de fracturas para determinar una fractura de una estructura de metal, comprendiendo el metodo:
    una etapa de analisis de deformacion de realizacion del analisis de deformacion desde el inicio de la deformacion hasta el final de la deformacion de la estructura de metal; y
    una etapa de determinacion de la fractura de extraccion de una porcion objetivo de determinacion de la fractura desde un estado de deformacion de la estructura de metal obtenido en la etapa de analisis de deformacion, y cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda ha vuelto de un estado plastico a un estado elastico,
    dado que una tension cuando la porcion que ha vuelto al estado elastico es (x, y) = (a2, a1) (tension principal maxima: a1, tension principal minima: a2) en un plano de coordenadas (x, y),
    realizar la determinacion de la fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura utilizando una tension de re-fluencia determinada por una interseccion entre una llnea recta que satisface una relacion y = (a1/a2)x y una curva de fluencia obtenida a partir del estado plastico de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, en el que
    en la etapa de determinacion de la fractura, se obtienen:
    un punto de coordenadas (A) de una tension plastica inicial determinado por una interseccion entre la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una curva de fluencia de un estado inicial de la porcion objetivo de determinacion de la fractura; y
    un punto de coordenadas (B) de una tension llmite de fractura determinado por una interseccion entre la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una linea de tension llmite de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y
    en el que se calcula un riesgo de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura usando una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta el punto de coordenadas (B) de la tension llmite de fractura y una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta un punto de coordenadas (R) de la tension de re-fluencia.
  2. 2. Un metodo de determinacion de fracturas para determinar una fractura de una estructura de metal, segun la reivindicacion 1,
    en el que se calcula un posterior riesgo de fractura mas de la porcion objetivo de determinacion de la fractura utilizando una distancia desde el origen (O) hasta el l punto de coordenadas (B) de la tension llmite de fractura y una distancia desde el origen (O) hasta el punto de coordenadas (P) de una tension cuando la porcion ha vuelto al estado elastico, y
    se elige y utiliza uno de los riesgos de fractura calculados de la porcion objetivo de determinacion de la fractura.
  3. 3. Un aparato de determinacion de la fractura para determinar una fractura de una estructura de metal, comprendiendo el aparato:
    una unidad de analisis de la deformacion adaptada para realizar analisis de la deformacion desde el inicio de la deformacion hasta el final de la deformacion de la estructura de metal; y
    una unidad de determinacion de la fractura adaptada para extraer una porcion objetivo de determinacion de la fractura de un estado de deformacion de la estructura de metal obtenida en la unidad de analisis de la deformacion, y cuando la pocion objetivo de determinacion de la fractura extraida ha vuelto de un estado plastico a un estado elastico,
    dado que una tension cuando la porcion ha vuelto al estado elastico es (x, y) = (a2, a1) (tension principal maxima: a1, tension principal minima: a2) en un plano de coordenadas (x, y),
    realiza la determinacion de la fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura utilizando una tension de re-fluencia determinada por una interseccion entre una linea recta que satisface una relacion y = (a1 / a2) x y una curva de fluencia que se obtiene a partir del estado de plastico de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, en el que
    la unidad de determinacion de la fractura esta adaptada para obtener:
    un punto de coordenadas (A) de una tension plastica inicial determinado por una interseccion entre la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una curva de fluencia de un estado inicial de la porcion objetivo de determinacion de la fractura; y
    un punto de coordenadas (B) de una tension llmite de fractura determinado por una interseccion entre la linea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una linea de tension llmite de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y calcular
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    un riesgo de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura usando una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta el punto de coordenadas (B) de la tension llmite de fractura y una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta un punto de coordenadas (R) de la tension de re-fluencia.
  4. 4. Un programa para la determinacion de una fractura de una estructura de metal, haciendo el programa que un ordenador ejecute:
    una etapa de analisis de deformacion que realiza un analisis de deformacion desde el inicio de la deformacion hasta el final de la deformacion de la estructura de metal; y
    una etapa de determinacion de la fractura para extraer una porcion objetivo de determinacion de la fractura a partir de un estado de deformacion de la estructura de metal obtenida en la etapa de analisis de deformacion, y cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura extralda ha vuelto de un estado plastico a un estado elastico,
    dado que una tension cuando la porcion ha vuelto al estado elastico es (x, y) = (a2, a1) (tension principal maxima: a1, tension principal minima: a2) en un plano de coordenadas (x, y),
    realiza la determinacion de la fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura utilizando una tension de re-fluencia determinada por una interseccion entre una llnea recta que satisface una relacion y = (a1/a2)x y una curva de fluencia que se obtiene a partir del estado plastico de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, en la que en la etapa de determinacion de la fractura, se obtienen:
    un punto de coordenadas (A) de una tension plastica inicial determinado por una interseccion entre la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una curva de fluencia de un estado inicial de la porcion objetivo de determinacion de la fractura; y
    un punto de coordenadas (B) de una tension llmite de fractura determinado por una interseccion entre la linea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una linea de tension llmite de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y
    en el que se calcula un riesgo de fractura, de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, usando una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta el punto de coordenadas (B) de la tension llmite de fractura y una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta un punto de coordenadas (R) de la tension de re-fluencia.
  5. 5. Un medio de registro legible por ordenador que tiene grabado un programa para la determinacion de una fractura de una estructura de metal, haciendo el programa que el ordenador ejecute:
    una etapa de analisis de deformacion para realizar un analisis de deformacion desde el inicio de la deformacion hasta el final de la deformacion de la estructura de metal; y
    una etapa de determinacion de la fractura que extrae una porcion objetivo de determinacion de la fractura a partir de un estado de deformacion de la estructura de metal, obtenido en la etapa de analisis de deformacion, y cuando la porcion objetivo de determinacion de la fractura extraida ha vuelto de un estado plastico a un estado elastico,
    dado que una tension cuando la porcion ha vuelto al estado elastico es (x, y) = (a2, a1) (tension principal maxima: a1, tension principal minima: a2) en un plano de coordenadas (x, y),
    realizar la determinacion de la fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura utilizando una tension de re-fluencia determinada por una interseccion entre una linea recta que satisface una relacion y = (a1/a2)x y una curva de fluencia que se obtiene a partir del estado plastico de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, en la que en la etapa de determinacion de la fractura, se obtienen:
    un punto de coordenadas (A) de una tension plastica inicial determinado por una interseccion entre la llnea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una curva de fluencia de un estado inicial de la porcion objetivo de determinacion de la fractura; y
    un punto de coordenadas (B) de una tension llmite de fractura determinado por una interseccion entre la linea recta que satisface la relacion y = (a1/a2)x y una linea de tension llmite de fractura de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, y
    en el que se calcula un riesgo de fractura, de la porcion objetivo de determinacion de la fractura, usando una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta el punto de coordenadas (B) de la tension llmite de fractura y una distancia desde el punto de coordenadas (A) de la tension plastica inicial hasta un punto de coordenadas (R) de la tension de re-fluencia.
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