JP2003149130A - スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 - Google Patents
スポット溶接構造の疲労寿命予測方法Info
- Publication number
- JP2003149130A JP2003149130A JP2001346299A JP2001346299A JP2003149130A JP 2003149130 A JP2003149130 A JP 2003149130A JP 2001346299 A JP2001346299 A JP 2001346299A JP 2001346299 A JP2001346299 A JP 2001346299A JP 2003149130 A JP2003149130 A JP 2003149130A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fatigue life
- nugget
- spot
- equation
- structural stress
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｄ値決定問題を解消するために、曲げモーメ
ントと面外力に対して公称構造応力を求め、この公称構
造応力をＣＡＥに組み込むことによりスポット溶接構造
の疲労寿命を簡易迅速に予測する。 【解決手段】平板１２とＬ型板１３とをあわせてスポッ
ト溶接構造としてのＬＰモデル１１を形成し、ＬＰモデ
ル１１に対して有限要素法解析用シェルモデルを作成
し、作成した有限要素法解析用シェルモデルを用いて有
限要素法線形弾性解析を行ってスポット溶接部中央のナ
ゲット部の分担荷重、そのナゲット部を中心として描い
た直径Ｄの円周上のたわみと放射方向の傾斜とを算出
し、算出した分担荷重、円周上のたわみ及び放射方向の
傾斜とに基づいて前記ナゲット部における公称構造応力
を弾性学の円板曲げ理論を用いて求め、該公称構造応力
よりスポット溶接構造の疲労寿命を予測する。
ントと面外力に対して公称構造応力を求め、この公称構
造応力をＣＡＥに組み込むことによりスポット溶接構造
の疲労寿命を簡易迅速に予測する。 【解決手段】平板１２とＬ型板１３とをあわせてスポッ
ト溶接構造としてのＬＰモデル１１を形成し、ＬＰモデ
ル１１に対して有限要素法解析用シェルモデルを作成
し、作成した有限要素法解析用シェルモデルを用いて有
限要素法線形弾性解析を行ってスポット溶接部中央のナ
ゲット部の分担荷重、そのナゲット部を中心として描い
た直径Ｄの円周上のたわみと放射方向の傾斜とを算出
し、算出した分担荷重、円周上のたわみ及び放射方向の
傾斜とに基づいて前記ナゲット部における公称構造応力
を弾性学の円板曲げ理論を用いて求め、該公称構造応力
よりスポット溶接構造の疲労寿命を予測する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポット溶接構造
の疲労寿命予測方法に関し、更に詳細に説明すると、２
枚の板をあわせてスポット溶接構造を形成し、該スポッ
ト溶接構造に対して有限要素法解析用シェルモデルを作
成し、前記スポット溶接構造のナゲット部の分担荷重を
用いて公称構造応力を求め、該公称構造応力よりスポッ
ト溶接構造の疲労寿命を予測するスポット溶接構造の疲
労寿命予測方法に関する。
の疲労寿命予測方法に関し、更に詳細に説明すると、２
枚の板をあわせてスポット溶接構造を形成し、該スポッ
ト溶接構造に対して有限要素法解析用シェルモデルを作
成し、前記スポット溶接構造のナゲット部の分担荷重を
用いて公称構造応力を求め、該公称構造応力よりスポッ
ト溶接構造の疲労寿命を予測するスポット溶接構造の疲
労寿命予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の開発において、軽量化、開発期
間短縮、試作車両の削減の課題に応えるため、近年コン
ピュータを用いたＣＡＥによる各性能の予測が積極的に
推進されている。車体の強度評価についても例外ではな
く、その技術も加速的に進歩している。自動車車体は薄
板で構成され、その板は一般的にスポット溶接で結合さ
れている。車体に作用する荷重は、この溶接部を通じて
各部材に伝達されるため、溶接部に応力が集中し強度上
の弱点となる場合が多い。しかもその数は膨大で、更に
さまざまな形態の複合荷重が作用することから、スポッ
ト溶接部の疲労寿命を簡便に、かつ精度良く予測できる
手法の開発要求が高まっている。
間短縮、試作車両の削減の課題に応えるため、近年コン
ピュータを用いたＣＡＥによる各性能の予測が積極的に
推進されている。車体の強度評価についても例外ではな
く、その技術も加速的に進歩している。自動車車体は薄
板で構成され、その板は一般的にスポット溶接で結合さ
れている。車体に作用する荷重は、この溶接部を通じて
各部材に伝達されるため、溶接部に応力が集中し強度上
の弱点となる場合が多い。しかもその数は膨大で、更に
さまざまな形態の複合荷重が作用することから、スポッ
ト溶接部の疲労寿命を簡便に、かつ精度良く予測できる
手法の開発要求が高まっている。
【０００３】この要求に対して、ディ．ラダイ（Ｄｉｅ
ｔｅｒ Ｒａｄａｊ）らは自動車車体をスポット溶接構
造から切り出したナゲットを中心とした直径Ｄの円板を
想定してＦＥＭシェル解析より得られたナゲット部の分
担荷重とデータベースに格納した直径Ｄの値とを用いて
公称構造応力σnsを求め、これを用いてスポット溶接部
の疲労寿命を予測する手法を提案している。自動車技術
会疲労信頼性部門委員会においても、新たにねじり成分
による影響を取り入れて同様な手法を提案している。こ
こで公称構造応力σnsとはスポット溶接部（ナゲット
部）端に生ずる最大主応力である。
ｔｅｒ Ｒａｄａｊ）らは自動車車体をスポット溶接構
造から切り出したナゲットを中心とした直径Ｄの円板を
想定してＦＥＭシェル解析より得られたナゲット部の分
担荷重とデータベースに格納した直径Ｄの値とを用いて
公称構造応力σnsを求め、これを用いてスポット溶接部
の疲労寿命を予測する手法を提案している。自動車技術
会疲労信頼性部門委員会においても、新たにねじり成分
による影響を取り入れて同様な手法を提案している。こ
こで公称構造応力σnsとはスポット溶接部（ナゲット
部）端に生ずる最大主応力である。
【０００４】これらの手法は、図７に示す如く、ステッ
プＳ１でスポット溶接構造を形成し、ステップＳ２で有
限要素法解析用シェルモデル（ＦＥＭモデル）を形成
し、形成したＦＥＭモデルに荷重データＤ１を与えるこ
とにより、ステップＳ３でスポット溶接部（ナゲット
部）の６分力を求める。次いで、ステップＳ４でＤ値を
格納したデータベースＤ２を参照して板理論より公称構
造応力σnsを求め、ステップＳ５で公称構造応力σns−
推定破断繰り返し数Ｎの関係を表すデータベースＤ３か
らなるマップを公称構造応力σnsをもとに参照して疲労
寿命を予測する。
プＳ１でスポット溶接構造を形成し、ステップＳ２で有
限要素法解析用シェルモデル（ＦＥＭモデル）を形成
し、形成したＦＥＭモデルに荷重データＤ１を与えるこ
とにより、ステップＳ３でスポット溶接部（ナゲット
部）の６分力を求める。次いで、ステップＳ４でＤ値を
格納したデータベースＤ２を参照して板理論より公称構
造応力σnsを求め、ステップＳ５で公称構造応力σns−
推定破断繰り返し数Ｎの関係を表すデータベースＤ３か
らなるマップを公称構造応力σnsをもとに参照して疲労
寿命を予測する。
【０００５】これら従来の手法では、分担荷重のうちは
く離荷重と曲げモーメントに対しては、ナゲット部を剛
体とし、これを中心とした外周直径Ｄの円板を考え、弾
性学の円板曲げ理論を適用して公称構造応力を求めてい
る。この円板外周条件は変位と放射方向傾斜をゼロとす
る固定条件、すなわち全自由度拘束条件を用いている。
これを実際のスポット溶接構造に適用して公称構造応力
を求めようとすると、円板直径Ｄをいくらにしたらよい
かという非常に難しい問題が生じる。現状では図７にフ
ローチャートで示す如く、Ｄ値データベースＤ２を作成
することで対処している。このＤ値データベースＤ２の
作成には非常に労力を要する。
く離荷重と曲げモーメントに対しては、ナゲット部を剛
体とし、これを中心とした外周直径Ｄの円板を考え、弾
性学の円板曲げ理論を適用して公称構造応力を求めてい
る。この円板外周条件は変位と放射方向傾斜をゼロとす
る固定条件、すなわち全自由度拘束条件を用いている。
これを実際のスポット溶接構造に適用して公称構造応力
を求めようとすると、円板直径Ｄをいくらにしたらよい
かという非常に難しい問題が生じる。現状では図７にフ
ローチャートで示す如く、Ｄ値データベースＤ２を作成
することで対処している。このＤ値データベースＤ２の
作成には非常に労力を要する。
【０００６】図８には、スポット溶接構造から切り出さ
れたナゲット部１（Nugget，スポット溶接部）を中心と
した直径Ｄの円板２が示されており、ナゲット部１に
は、一般に、 はく離荷重 Fz 曲げモーメント Mx， My せん断力 Fx， Fy ねじりモーメント Mz の６分力が作用する。
れたナゲット部１（Nugget，スポット溶接部）を中心と
した直径Ｄの円板２が示されており、ナゲット部１に
は、一般に、 はく離荷重 Fz 曲げモーメント Mx， My せん断力 Fx， Fy ねじりモーメント Mz の６分力が作用する。
【０００７】ディ．ラダイらは，ナゲット分担荷重のう
ち曲げモーメントとはく離荷重に対して、疲労強度パラ
メータである公称構造応力σnsを次のように求めてい
る。
ち曲げモーメントとはく離荷重に対して、疲労強度パラ
メータである公称構造応力σnsを次のように求めてい
る。
【０００８】
【数１】
【０００９】
【数２】
【００１０】ここで、Ｄ，ｄ，ｔは図８のナゲット部１
を中心に持つ円板２の外周直径，ナゲット径，板厚であ
る。FzとMはナゲット部１に作用するはく離荷重，曲げ
モーメントである。
を中心に持つ円板２の外周直径，ナゲット径，板厚であ
る。FzとMはナゲット部１に作用するはく離荷重，曲げ
モーメントである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】〔数１〕，〔数２〕は
図８の円板２でナゲット部１は剛体とし、円板２外周で
は変位完全拘束として導かれている。従って、〔数
１〕，〔数２〕を用いて、実際のスポット溶接構造の公
称構造応力σnsを求めようとするとき、円板外周の変位
完全拘束条件が満たされる場合にはＤ値を必然的に決め
ることができ、公称構造応力σnsを精度良く推定するこ
とができる。しかし一般には実構造のナゲット部１周辺
の円周Ｄ上の変位が完全に拘束されている場合は少な
く、このような場合上式に含まれる円板２の外周直径Ｄ
をいくらにすればよいのかという問題が生ずる。
図８の円板２でナゲット部１は剛体とし、円板２外周で
は変位完全拘束として導かれている。従って、〔数
１〕，〔数２〕を用いて、実際のスポット溶接構造の公
称構造応力σnsを求めようとするとき、円板外周の変位
完全拘束条件が満たされる場合にはＤ値を必然的に決め
ることができ、公称構造応力σnsを精度良く推定するこ
とができる。しかし一般には実構造のナゲット部１周辺
の円周Ｄ上の変位が完全に拘束されている場合は少な
く、このような場合上式に含まれる円板２の外周直径Ｄ
をいくらにすればよいのかという問題が生ずる。
【００１２】本発明の目的は、Ｄ値決定問題を解消する
ために、円板のたわみ、放射方向の傾斜、曲げモーメン
ト及びはく離荷重に基づいて公称構造応力を求め、この
公称構造応力からスポット溶接構造の疲労寿命を簡易迅
速に予測することができる経済性に優れたスポット溶接
構造の疲労寿命予測方法を提案するものである。
ために、円板のたわみ、放射方向の傾斜、曲げモーメン
ト及びはく離荷重に基づいて公称構造応力を求め、この
公称構造応力からスポット溶接構造の疲労寿命を簡易迅
速に予測することができる経済性に優れたスポット溶接
構造の疲労寿命予測方法を提案するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係るスポット溶接構造の疲労寿
命予測方法は、２枚の板をあわせてスポット溶接構造を
形成し、該スポット溶接構造に対して有限要素法解析用
シェルモデルを作成し、作成した有限要素法解析用シェ
ルモデルを用いて有限要素法線形弾性解析を行ってスポ
ット溶接部中央のナゲット部の分担荷重、そのナゲット
部を中心に描いた直径Ｄの円周上のたわみと放射方向の
傾斜とを算出し、算出した分担荷重、円周上のたわみ及
び放射方向の傾斜とに基づいて前記ナゲット部における
公称構造応力を弾性学の円板曲げ理論を用いて求め、該
公称構造応力よりスポット溶接構造の疲労寿命を予測す
ることを特徴とする。
に、本発明の請求項１に係るスポット溶接構造の疲労寿
命予測方法は、２枚の板をあわせてスポット溶接構造を
形成し、該スポット溶接構造に対して有限要素法解析用
シェルモデルを作成し、作成した有限要素法解析用シェ
ルモデルを用いて有限要素法線形弾性解析を行ってスポ
ット溶接部中央のナゲット部の分担荷重、そのナゲット
部を中心に描いた直径Ｄの円周上のたわみと放射方向の
傾斜とを算出し、算出した分担荷重、円周上のたわみ及
び放射方向の傾斜とに基づいて前記ナゲット部における
公称構造応力を弾性学の円板曲げ理論を用いて求め、該
公称構造応力よりスポット溶接構造の疲労寿命を予測す
ることを特徴とする。
【００１４】この請求項１に係る発明では、スポット溶
接構造から切り出したナゲット部を中心とする直径Ｄの
円板を想定し、この円板外周部にスポット溶接構造にお
けるたわみ、放射方向の傾斜を与え、その円板中央にあ
るナゲット部にははく離荷重及び曲げモーメントを与え
ることにより公称構造応力を求めることができるので、
Ｄ値データベースを作成する必要がなく、Ｄ値決定問題
を解消することができ、スポット溶接構造の疲労寿命を
簡易迅速に予測することができる。
接構造から切り出したナゲット部を中心とする直径Ｄの
円板を想定し、この円板外周部にスポット溶接構造にお
けるたわみ、放射方向の傾斜を与え、その円板中央にあ
るナゲット部にははく離荷重及び曲げモーメントを与え
ることにより公称構造応力を求めることができるので、
Ｄ値データベースを作成する必要がなく、Ｄ値決定問題
を解消することができ、スポット溶接構造の疲労寿命を
簡易迅速に予測することができる。
【００１５】また、本発明の請求項２に係るスポット溶
接構造の疲労寿命予測方法は、請求項１に係る発明にお
いて、前記２枚の板が平板とＬ型板とからなり、前記有
限要素法解析用シェルモデルがスポット溶接構造のナゲ
ット部のＬ型板のフランジ幅を一辺とする正方形内を細
かく分割し、放射方向にナゲット内を２分割、外側を４
分割し、周方向に８分割したことを特徴とする。
接構造の疲労寿命予測方法は、請求項１に係る発明にお
いて、前記２枚の板が平板とＬ型板とからなり、前記有
限要素法解析用シェルモデルがスポット溶接構造のナゲ
ット部のＬ型板のフランジ幅を一辺とする正方形内を細
かく分割し、放射方向にナゲット内を２分割、外側を４
分割し、周方向に８分割したことを特徴とする。
【００１６】更に、本発明の請求項３に係るスポット溶
接構造の疲労寿命予測方法は、請求項１または請求項２
に係る発明において、前記スポット溶接構造の疲労寿命
の予測は、予めスポット溶接構造品について引張せん断
試験及びはく離試験を行って、公称構造応力と破断繰り
返し数との関係を表すマップを形成し、該マップを公称
構造応力をもとに参照して破断繰り返し数を算出するこ
とにより行うことを特徴とする。
接構造の疲労寿命予測方法は、請求項１または請求項２
に係る発明において、前記スポット溶接構造の疲労寿命
の予測は、予めスポット溶接構造品について引張せん断
試験及びはく離試験を行って、公称構造応力と破断繰り
返し数との関係を表すマップを形成し、該マップを公称
構造応力をもとに参照して破断繰り返し数を算出するこ
とにより行うことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスポット溶接構造
の疲労寿命予測方法の実施の形態を図面に基づいて説明
する。図１に示すような簡単なスポット溶接構造である
ＬＰモデル１１を用いて解説する。このＬＰモデル１１
は平板１２とＬ型板１３とをあわせて三点でスポット溶
接した構造である。平板１２の一対の辺１２ａ，１２ａ
を変位完全拘束し、Ｌ型板１３の垂直片１３ａの上端に
荷重Ｐを種々の方向に加え、中央のナゲット部１５に注
目しこの公称構造応力σnsを求めることを考える。
の疲労寿命予測方法の実施の形態を図面に基づいて説明
する。図１に示すような簡単なスポット溶接構造である
ＬＰモデル１１を用いて解説する。このＬＰモデル１１
は平板１２とＬ型板１３とをあわせて三点でスポット溶
接した構造である。平板１２の一対の辺１２ａ，１２ａ
を変位完全拘束し、Ｌ型板１３の垂直片１３ａの上端に
荷重Ｐを種々の方向に加え、中央のナゲット部１５に注
目しこの公称構造応力σnsを求めることを考える。
【００１８】先ず、有限要素法解析用シェルモデル２１
を作成する。ＬＰモデル１１に対して有限要素法解析を
実施するために通常自動車のボディ解析に用いられるシ
ェル要素を用いて解析モデル２１を作成する。図２にＬ
Ｐシェル解析モデルの中央のナゲット部１５周りの拡大
図を示す。一般部は粗い格子状に要素分割をし、ナゲッ
ト部１５付近はフランジ幅Ｌ１を一辺とする正方形内を
細かく分割した。図２に示す実施の形態では放射方向に
ナゲット内を２分割し、外側を４分割し、周方向を８分
割した。
を作成する。ＬＰモデル１１に対して有限要素法解析を
実施するために通常自動車のボディ解析に用いられるシ
ェル要素を用いて解析モデル２１を作成する。図２にＬ
Ｐシェル解析モデルの中央のナゲット部１５周りの拡大
図を示す。一般部は粗い格子状に要素分割をし、ナゲッ
ト部１５付近はフランジ幅Ｌ１を一辺とする正方形内を
細かく分割した。図２に示す実施の形態では放射方向に
ナゲット内を２分割し、外側を４分割し、周方向を８分
割した。
【００１９】前記有限要素法解析用シェルモデル２１を
用いて有限要素法線形弾性解析を実施し、中央のナゲッ
ト部１５に作用する分担力を算出する。更に、ナゲット
部１５中心から放射線上（図２の場合４本）にある節点
のたわみ（ｚ方向の変位）を用いて、八角形の頂点（８
点）でのたわみと放射方向の傾斜を求める。このたわみ
と放射方向の傾斜を求めた八角形は、図１の破線で示す
直径Ｄの円に内接し、このたわみと傾きは次に示す直径
Ｄの円板の外周部の支持条件として用いられる。
用いて有限要素法線形弾性解析を実施し、中央のナゲッ
ト部１５に作用する分担力を算出する。更に、ナゲット
部１５中心から放射線上（図２の場合４本）にある節点
のたわみ（ｚ方向の変位）を用いて、八角形の頂点（８
点）でのたわみと放射方向の傾斜を求める。このたわみ
と放射方向の傾斜を求めた八角形は、図１の破線で示す
直径Ｄの円に内接し、このたわみと傾きは次に示す直径
Ｄの円板の外周部の支持条件として用いられる。
【００２０】図１に破線で示すように、スポット溶接構
造であるＬＰモデル１１からナゲット部１５を中心とす
る直径Ｄの円板３１を切り出して考える。この直径Ｄの
円板３１を図３に示す。円板３１の外周は前記八角形に
外接する。この円板３１の応力と変形を、弾性学におけ
る円板曲げ理論を用いて求める。この際、この円板３１
に作用する外力が前記ナゲット部１５に作用する分担力
である。この場合ｚ方向のはく離荷重Ｆｚと曲げモーメ
ントＭ（MxとMyの合モーメント）である。
造であるＬＰモデル１１からナゲット部１５を中心とす
る直径Ｄの円板３１を切り出して考える。この直径Ｄの
円板３１を図３に示す。円板３１の外周は前記八角形に
外接する。この円板３１の応力と変形を、弾性学におけ
る円板曲げ理論を用いて求める。この際、この円板３１
に作用する外力が前記ナゲット部１５に作用する分担力
である。この場合ｚ方向のはく離荷重Ｆｚと曲げモーメ
ントＭ（MxとMyの合モーメント）である。
【００２１】円板３１外周の支持条件は前記八角形の頂
点のたわみと傾斜である。ただし、これらは離散値であ
るので、その周方向分布をフーリエ級数で近似的に表
し、これを境界条件、即ち外周支持条件として与える。
点のたわみと傾斜である。ただし、これらは離散値であ
るので、その周方向分布をフーリエ級数で近似的に表
し、これを境界条件、即ち外周支持条件として与える。
【００２２】ディ．ラダイらが提案した公称構造応力式
〔数１〕，〔数２〕は、図３に示す円板３１外周支持条
件が変位完全固定のもとに導かれたのものであるので、
これを用いて図１の中央ナゲット部１５の公称構造応力
を求めようとするとき、〔数１〕，〔数２〕に含まれる
Ｄ値をいま図１の破線で示す円の外径Ｄと同じにする
と、図１のスポット溶接構造における直径Ｄの円周上の
変位は完全固定でなく、ディ．ラダイらの円板外周支持
条件（変位完全固定）と異なることから、ディ．ラダイ
らの式〔数１〕，〔数２〕から図１の中央ナゲット部１
５の公称構造応力σnsが精度良く得られない。これを
〔数１〕，〔数２〕のＤ値を補正することで対処してい
る。この補正はスポット溶接構造や荷重条件などによっ
て異なるため、いろいろな場合についてＤ値をいくらに
したら良いかを別途求め、これをＤ値データベースＤ２
として公称構造応力σnsを求めている。
〔数１〕，〔数２〕は、図３に示す円板３１外周支持条
件が変位完全固定のもとに導かれたのものであるので、
これを用いて図１の中央ナゲット部１５の公称構造応力
を求めようとするとき、〔数１〕，〔数２〕に含まれる
Ｄ値をいま図１の破線で示す円の外径Ｄと同じにする
と、図１のスポット溶接構造における直径Ｄの円周上の
変位は完全固定でなく、ディ．ラダイらの円板外周支持
条件（変位完全固定）と異なることから、ディ．ラダイ
らの式〔数１〕，〔数２〕から図１の中央ナゲット部１
５の公称構造応力σnsが精度良く得られない。これを
〔数１〕，〔数２〕のＤ値を補正することで対処してい
る。この補正はスポット溶接構造や荷重条件などによっ
て異なるため、いろいろな場合についてＤ値をいくらに
したら良いかを別途求め、これをＤ値データベースＤ２
として公称構造応力σnsを求めている。
【００２３】これに対して、本発明のスポット溶接構造
の疲労寿命予測方法では図３の円板外周支持条件とし
て、スポット溶接構造における直径Ｄの円の外周上の実
際の変位を与えているため、より精度の高い公称構造応
力σnsがえられる。また、この方法では前記Ｄ値補正が
不要で、Ｄ値をいくらにしたら良いかという非常に困難
な問題も解消され、したがってＤ値データベースＤ２を
作成する必要がなくなる。
の疲労寿命予測方法では図３の円板外周支持条件とし
て、スポット溶接構造における直径Ｄの円の外周上の実
際の変位を与えているため、より精度の高い公称構造応
力σnsがえられる。また、この方法では前記Ｄ値補正が
不要で、Ｄ値をいくらにしたら良いかという非常に困難
な問題も解消され、したがってＤ値データベースＤ２を
作成する必要がなくなる。
【００２４】ナゲット分担荷重のうち，せん断成分（F
x，Fy）とねじり成分、また、６分力が同時に作用する
複合荷重に対する公称構造応力は、後述する理論式より
求められる。簡単なスポット溶接継手試験片を用いて複
合荷重下疲労試験を行い作成した、公称構造応力σｎと
破断繰り返し数Nfデータベースから、前述した方法で得
られた公称構造応力σnsに対応する破断寿命Nfを予測す
ることができる。以上の流れをフローチャートにしたの
が図４である。
x，Fy）とねじり成分、また、６分力が同時に作用する
複合荷重に対する公称構造応力は、後述する理論式より
求められる。簡単なスポット溶接継手試験片を用いて複
合荷重下疲労試験を行い作成した、公称構造応力σｎと
破断繰り返し数Nfデータベースから、前述した方法で得
られた公称構造応力σnsに対応する破断寿命Nfを予測す
ることができる。以上の流れをフローチャートにしたの
が図４である。
【００２５】図４に示す如く、ステップＳ１１でスポッ
ト溶接構造を形成し、ステップＳ１２で有限要素法解析
用シェルモデル（ＦＥＭモデル）を形成し、ステップＳ
１３で荷重データＤ１をＦＥＭモデルに与えて有限要素
法線形弾性解析を行うことにより、スポット溶接部（ナ
ゲット部）の６分力とたわみｗ及び放射方向の傾斜∂ｗ
／∂ｒとを求める。次いで、ステップＳ１４で、算出し
た６分力と、たわみｗ及びその放射方向の傾斜∂ｗ／∂
ｒに基づいて所定の演算を行って公称構造応力σnsを算
出し、次いでステップＳ１５で算出した公称構造応力σ
nsをもとに予め実験によって作成した公称構造応力σns
に対応する破断寿命Ｎf のデータベースＤ３を参照し
て、破断寿命Ｎf を算出し、これに基づいて疲労寿命を
予測する。図７と比較すると公称構造応力を算出する際
にＤ値データベースＤ２が不要となっていることが分か
る。
ト溶接構造を形成し、ステップＳ１２で有限要素法解析
用シェルモデル（ＦＥＭモデル）を形成し、ステップＳ
１３で荷重データＤ１をＦＥＭモデルに与えて有限要素
法線形弾性解析を行うことにより、スポット溶接部（ナ
ゲット部）の６分力とたわみｗ及び放射方向の傾斜∂ｗ
／∂ｒとを求める。次いで、ステップＳ１４で、算出し
た６分力と、たわみｗ及びその放射方向の傾斜∂ｗ／∂
ｒに基づいて所定の演算を行って公称構造応力σnsを算
出し、次いでステップＳ１５で算出した公称構造応力σ
nsをもとに予め実験によって作成した公称構造応力σns
に対応する破断寿命Ｎf のデータベースＤ３を参照し
て、破断寿命Ｎf を算出し、これに基づいて疲労寿命を
予測する。図７と比較すると公称構造応力を算出する際
にＤ値データベースＤ２が不要となっていることが分か
る。
【００２６】更に、本発明の曲げモーメントとはく離荷
重に対する公称構造応力の理論解を説明する。Ｄ値決定
問題を解消するために、曲げモーメントとはく離荷重に
基づいて公称構造応力を求める新たな方法は、図３に示
す如く、直径Ｄ，厚さｔの円板３１を考える。前述した
ように、この円板３１に作用する外力ははく離荷重Fz，
曲げモーメントMで、これらは円形のナゲット部１５
（直径ｄ）に作用し、円板３１の外周の支持条件は実際
のスポット溶接構造のものと合わせる。ここの解析では
ナゲット部１５を剛体として取り扱う。さらにナゲット
部１５の中心に原点を持つ極座標系（ｒθｚ）を設け
る。
重に対する公称構造応力の理論解を説明する。Ｄ値決定
問題を解消するために、曲げモーメントとはく離荷重に
基づいて公称構造応力を求める新たな方法は、図３に示
す如く、直径Ｄ，厚さｔの円板３１を考える。前述した
ように、この円板３１に作用する外力ははく離荷重Fz，
曲げモーメントMで、これらは円形のナゲット部１５
（直径ｄ）に作用し、円板３１の外周の支持条件は実際
のスポット溶接構造のものと合わせる。ここの解析では
ナゲット部１５を剛体として取り扱う。さらにナゲット
部１５の中心に原点を持つ極座標系（ｒθｚ）を設け
る。
【００２７】円板３１は外力によって曲げられて内部に
ひずみと応力を生ずる。これを求めるにはまず、次の円
板３１の曲げ問題の支配方程式
ひずみと応力を生ずる。これを求めるにはまず、次の円
板３１の曲げ問題の支配方程式
【００２８】
【数３】
【００２９】〔数３〕を満たすようなたわみｗ（ｚ方向
の変位）の関数を見つけることが必要である。一般に
〔数３〕を満足するたわみ関数は次の〔数４〕で示すよ
うに三角関数を用いたｒとθの関数として表すことがで
きる。
の変位）の関数を見つけることが必要である。一般に
〔数３〕を満足するたわみ関数は次の〔数４〕で示すよ
うに三角関数を用いたｒとθの関数として表すことがで
きる。
【００３０】
【数４】
【００３１】〔数４〕に含まれるＡn 〜Ｄn は未知係数
で4(n+1)個ある。この係数が確定すればたわみ関数〔数
４〕が確定したことになる。
で4(n+1)個ある。この係数が確定すればたわみ関数〔数
４〕が確定したことになる。
【００３２】前記係数を決める条件は次の２種類であ
る。 ナゲットが剛体である条件 図３の円形なナゲット部１５が変形せず剛体変位をする
ことから、円板のたわみｗと半径方向の傾斜∂ｗ／∂ｒ
はナゲット端r=ｄ／２で、〔数５〕となる。
る。 ナゲットが剛体である条件 図３の円形なナゲット部１５が変形せず剛体変位をする
ことから、円板のたわみｗと半径方向の傾斜∂ｗ／∂ｒ
はナゲット端r=ｄ／２で、〔数５〕となる。
【００３３】
【数５】
【００３４】ｗc とθc は定数である。
【００３５】円板外周支持条件
円板外周では実際のスポット溶接構造の支持条件と合わ
せることが必要である。したがって、円板外周(r＝Ｄ／
２）ではたわみｗと傾斜∂ｗ／∂ｒは〔数６〕となる。
せることが必要である。したがって、円板外周(r＝Ｄ／
２）ではたわみｗと傾斜∂ｗ／∂ｒは〔数６〕となる。
【００３６】
【数６】
【００３７】〔数６〕の右辺は前述したようにＦＥＭシ
ェル解析から得られたたわみをもとに求めた円板外周上
におけるたわみとその放射方向傾斜分布をフーリエ級数
で表したものである。
ェル解析から得られたたわみをもとに求めた円板外周上
におけるたわみとその放射方向傾斜分布をフーリエ級数
で表したものである。
【００３８】たわみ式〔数４〕を境界条件式〔数５〕，
〔数６〕の左辺に代入すると４(n+１)個の方程式が得ら
れる。これらを連立して未知係数Ａn〜Ｄnについて解く
と、４(n+１)個の未知係数すべては決まる。
〔数６〕の左辺に代入すると４(n+１)個の方程式が得ら
れる。これらを連立して未知係数Ａn〜Ｄnについて解く
と、４(n+１)個の未知係数すべては決まる。
【００３９】さらに、図３の円板３１について内外力の
ｚ軸方向の力の釣り合いと，モーメントの釣り合いを考
えると、式〔数７〕が得られる。
ｚ軸方向の力の釣り合いと，モーメントの釣り合いを考
えると、式〔数７〕が得られる。
【００４０】
【数７】
【００４１】ここで、〔数７〕に含まれるＭr,Ｍθ，Ｍ
r θ，Ｑr は後述の〔数８〕参照。〔数７〕に〔数４〕
のたわみ関数を代入すると、〔数５〕に含まれる定数
wcとθcはナゲット部１５に作用するはく離荷重Ｆz と
曲げモーメントＭの関数として表される。したがって、
ＦＥＭシェル解析結果よりナゲット部１５の分担荷重と
それを中心とした直径Ｄの円外周のたわみと傾斜分布が
与えられると、〔数４〕の未定係数はすべて定まり、円
板３１のたわみ関数ｗ〔数４〕が確定する。これを用い
ると円板３１の応力が得られる。
r θ，Ｑr は後述の〔数８〕参照。〔数７〕に〔数４〕
のたわみ関数を代入すると、〔数５〕に含まれる定数
wcとθcはナゲット部１５に作用するはく離荷重Ｆz と
曲げモーメントＭの関数として表される。したがって、
ＦＥＭシェル解析結果よりナゲット部１５の分担荷重と
それを中心とした直径Ｄの円外周のたわみと傾斜分布が
与えられると、〔数４〕の未定係数はすべて定まり、円
板３１のたわみ関数ｗ〔数４〕が確定する。これを用い
ると円板３１の応力が得られる。
【００４２】このように、たわみ関数が確定すると、こ
れから板の応力は次のようにして求められる。まず、円
板３１の断面力，断面モーメントは〔数４〕のたわみ関
数を使うと〔数８〕，〔数９〕のように表される。
れから板の応力は次のようにして求められる。まず、円
板３１の断面力，断面モーメントは〔数４〕のたわみ関
数を使うと〔数８〕，〔数９〕のように表される。
【００４３】
【数８】
【００４４】ここで、Dpは板の曲げ剛性である。
【００４５】
【数９】
【００４６】Eはヤング率，ιはポアソン比である。
〔数８〕の断面モーメントを使うと板の応力成分は〔数
１０〕で与えられる。
〔数８〕の断面モーメントを使うと板の応力成分は〔数
１０〕で与えられる。
【００４７】
【数１０】
【００４８】ここで、式〔数８〕と式〔数１０〕でr=ｄ
/2を代入すると、ナゲット端の応力が求まる。これはθ
の余弦関数とｚの一次関数で表されているのでθ＝0か
つz=t/2で最大となる。その点ではせん断応力τrθ＝0
であるから、垂直応力σrは主応力である。ディ．ラダ
イらが提唱した式〔数１〕，〔数２〕に準じてこの主応
力をはく離荷重Fz及び曲げモーメントMに対する公称構
造応力とする。
/2を代入すると、ナゲット端の応力が求まる。これはθ
の余弦関数とｚの一次関数で表されているのでθ＝0か
つz=t/2で最大となる。その点ではせん断応力τrθ＝0
であるから、垂直応力σrは主応力である。ディ．ラダ
イらが提唱した式〔数１〕，〔数２〕に準じてこの主応
力をはく離荷重Fz及び曲げモーメントMに対する公称構
造応力とする。
【００４９】図３の円板３１の外周条件である〔数６〕
の右辺を零，すなわち完全変位拘束とし、ディ．ラダイ
らの式〔数１〕，〔数２〕の円板外周支持条件と同じに
して、はく離荷重Fｚおよび曲げモーメントMがそれぞれ
単独に作用したときのナゲット端の最大主応力を求める
と〔数１１〕となる。
の右辺を零，すなわち完全変位拘束とし、ディ．ラダイ
らの式〔数１〕，〔数２〕の円板外周支持条件と同じに
して、はく離荷重Fｚおよび曲げモーメントMがそれぞれ
単独に作用したときのナゲット端の最大主応力を求める
と〔数１１〕となる。
【００５０】
【数１１】
【００５１】この式〔数１１〕はディ．ラダイらの〔数
１〕，〔数２〕に相当するもので、これらと完全に一致
する。本発明における曲げモーメントとはく離荷重に対
する公称構造応力式は、〔数１〕，〔数２〕のように簡
単な形に表せないが、実際のスポット溶接構造に適用す
る際円板３１の直径Ｄをいくらにしたらよいかというデ
ィ．ラダイの〔数１〕，〔数２〕に含まれる問題はなく
なる。直径Ｄを任意に設定でき、図１のようなスポット
溶接構造に対してＦＥＭシェル解析を行い、そのナゲッ
ト部１５を中心とする図３の円板直径Ｄと同径の円外周
上のたわみとその放射方向傾斜分布及びナゲットに作用
する分担荷重が与えられれば、公称構造応力を求めるこ
とができる。
１〕，〔数２〕に相当するもので、これらと完全に一致
する。本発明における曲げモーメントとはく離荷重に対
する公称構造応力式は、〔数１〕，〔数２〕のように簡
単な形に表せないが、実際のスポット溶接構造に適用す
る際円板３１の直径Ｄをいくらにしたらよいかというデ
ィ．ラダイの〔数１〕，〔数２〕に含まれる問題はなく
なる。直径Ｄを任意に設定でき、図１のようなスポット
溶接構造に対してＦＥＭシェル解析を行い、そのナゲッ
ト部１５を中心とする図３の円板直径Ｄと同径の円外周
上のたわみとその放射方向傾斜分布及びナゲットに作用
する分担荷重が与えられれば、公称構造応力を求めるこ
とができる。
【００５２】本発明の解析プログラムは簡単であり，こ
れをＣＡＥに組み込むことでＣＡＥによるスポット溶接
構造の寿命予測が可能となる。
れをＣＡＥに組み込むことでＣＡＥによるスポット溶接
構造の寿命予測が可能となる。
【００５３】次に、複合荷重下の公称構造応力を求め
る。ナゲット分担荷重の内、せん断力Fx（Fy）及びねじ
りモーメントMｚに対する公称構造応力は次の〔数１
２〕，〔数１３〕のようになる。
る。ナゲット分担荷重の内、せん断力Fx（Fy）及びねじ
りモーメントMｚに対する公称構造応力は次の〔数１
２〕，〔数１３〕のようになる。
【００５４】
【数１２】
【００５５】
【数１３】
【００５６】図８に示すように、ナゲット部にはく離荷
重，曲げモーメント，せん断力，ねじりモーメントが同
時に作用するとき、次の〔数１４〕で表されるナゲット
端での最大主応力を公称構造応力とし、疲労強度パラメ
ータとして用いる。
重，曲げモーメント，せん断力，ねじりモーメントが同
時に作用するとき、次の〔数１４〕で表されるナゲット
端での最大主応力を公称構造応力とし、疲労強度パラメ
ータとして用いる。
【００５７】
【数１４】
【００５８】ここで、σrsum，σθsum，τrθsumはそ
れぞれの分担荷重の解析結果を重ね合わせたものであ
る。
れぞれの分担荷重の解析結果を重ね合わせたものであ
る。
【００５９】ここで本発明の有効性を確認するために，
図１のＬＰモデル１１の中央ナゲット部１５の公称構造
応力を求める。解の精度を検証するためにＬＰモデル１
１の詳細な三次元ソリッドモデルを作成し有限要素法解
析でも公称構造応力を求めた。通常自動車のボディの解
析ではこのような詳細なソリッドモデルは使わず、計算
負荷が軽いシェルモデルを用いる。
図１のＬＰモデル１１の中央ナゲット部１５の公称構造
応力を求める。解の精度を検証するためにＬＰモデル１
１の詳細な三次元ソリッドモデルを作成し有限要素法解
析でも公称構造応力を求めた。通常自動車のボディの解
析ではこのような詳細なソリッドモデルは使わず、計算
負荷が軽いシェルモデルを用いる。
【００６０】図５（ａ），（ｂ）は本発明によって求め
たナゲット部１５の中心を通るx軸上の応力σr分布をＦ
ＥＭソリッド解と比較したものである。図１でθx，θy
方向に負荷した場合をＬＰ#θx＿θyで表している。図
５（ａ）はＬＰ#90#90 、図５（ｂ）はＬＰ#45#90であ
り、いずれの場合も両者は良く一致している。
たナゲット部１５の中心を通るx軸上の応力σr分布をＦ
ＥＭソリッド解と比較したものである。図１でθx，θy
方向に負荷した場合をＬＰ#θx＿θyで表している。図
５（ａ）はＬＰ#90#90 、図５（ｂ）はＬＰ#45#90であ
り、いずれの場合も両者は良く一致している。
【００６１】図６は本発明で求めた中央ナゲットの公称
構造応力を示す。いずれの荷重の場合も、本発明で求め
た公称構造応力はソリッドモデルによるＦＥＭ解とよく
一致している。以上から本発明によって寿命予測パラメ
ータである公称構造応力が精度良く得られることが分か
る。尚、本実施の形態では、スポット溶接構造にＬＰモ
デル１１を用いたが、これに限定されるものではなく、
２枚の板のスポット溶接構造であれば、どのような構成
であっても適用することができる。
構造応力を示す。いずれの荷重の場合も、本発明で求め
た公称構造応力はソリッドモデルによるＦＥＭ解とよく
一致している。以上から本発明によって寿命予測パラメ
ータである公称構造応力が精度良く得られることが分か
る。尚、本実施の形態では、スポット溶接構造にＬＰモ
デル１１を用いたが、これに限定されるものではなく、
２枚の板のスポット溶接構造であれば、どのような構成
であっても適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るスポット溶接構造の疲労寿命予測方法によれば、
スポット溶接構造から切り出したナゲット部を中心とす
る直径Ｄの円板を想定し、この円板外周部にスポット溶
接構造におけるたわみ、放射方向の傾斜を与え、その円
板中央にあるナゲット部にははく離荷重及び曲げモーメ
ントを与えることにより公称構造応力を求めることがで
きるので、Ｄ値データベースを作成する必要がなく、Ｄ
値決定問題を解消することができ、スポット溶接構造の
疲労寿命を簡易迅速に予測することができる。
に係るスポット溶接構造の疲労寿命予測方法によれば、
スポット溶接構造から切り出したナゲット部を中心とす
る直径Ｄの円板を想定し、この円板外周部にスポット溶
接構造におけるたわみ、放射方向の傾斜を与え、その円
板中央にあるナゲット部にははく離荷重及び曲げモーメ
ントを与えることにより公称構造応力を求めることがで
きるので、Ｄ値データベースを作成する必要がなく、Ｄ
値決定問題を解消することができ、スポット溶接構造の
疲労寿命を簡易迅速に予測することができる。
【００６３】また、本発明の請求項２に係るスポット溶
接構造の疲労寿命予測方法によれば、前記２枚の板が平
板とＬ型板とからなり、前記有限要素法解析用シェルモ
デルがスポット溶接構造のナゲット部のＬ型板のフラン
ジ幅を一辺とする正方形内を細かく分割し、放射方向に
ナゲット内を２分割、外側を４分割し、周方向に８分割
したので、簡易迅速にスポット溶接構造の疲労寿命を予
測することができる。
接構造の疲労寿命予測方法によれば、前記２枚の板が平
板とＬ型板とからなり、前記有限要素法解析用シェルモ
デルがスポット溶接構造のナゲット部のＬ型板のフラン
ジ幅を一辺とする正方形内を細かく分割し、放射方向に
ナゲット内を２分割、外側を４分割し、周方向に８分割
したので、簡易迅速にスポット溶接構造の疲労寿命を予
測することができる。
【００６４】更に、本発明の請求項３に係るスポット溶
接構造の疲労寿命予測方法によれば、スポット溶接構造
の疲労寿命の予測は、予めスポット溶接構造品について
引張せん断試験及びはく離試験を行って、公称構造応力
と破断繰り返し数との関係を表すマップを形成し、該マ
ップを公称構造応力をもとに参照して破断繰り返し数を
算出することにより行うので、疲労寿命を正確に推定す
ることができる。
接構造の疲労寿命予測方法によれば、スポット溶接構造
の疲労寿命の予測は、予めスポット溶接構造品について
引張せん断試験及びはく離試験を行って、公称構造応力
と破断繰り返し数との関係を表すマップを形成し、該マ
ップを公称構造応力をもとに参照して破断繰り返し数を
算出することにより行うので、疲労寿命を正確に推定す
ることができる。
【図１】本発明に係わるスポット溶接構造の疲労寿命予
測方法のＬＰモデルを示す斜視図。
測方法のＬＰモデルを示す斜視図。
【図２】本発明に係わるスポット溶接構造の疲労寿命予
測方法の有限要素法解析用シェルモデルのナゲット周辺
の拡大斜視図。
測方法の有限要素法解析用シェルモデルのナゲット周辺
の拡大斜視図。
【図３】本発明に係わるスポット溶接構造の疲労寿命予
測方法の直径Ｄの円板の説明図。
測方法の直径Ｄの円板の説明図。
【図４】本発明に係わるスポット溶接構造の疲労寿命予
測方法のフローチャート。
測方法のフローチャート。
【図５】本発明に係わるスポット溶接構造の疲労寿命予
測方法によって求めたナゲット中心を通るx軸上の応力
σr分布をＦＥＭソリッド解と比較したもので、図１で
θ x，θy方向に負荷した場合を夫々示し、（ａ）はＬＰ
#90#90 、（ｂ）はＬＰ#45#90の応力σr分布図。
測方法によって求めたナゲット中心を通るx軸上の応力
σr分布をＦＥＭソリッド解と比較したもので、図１で
θ x，θy方向に負荷した場合を夫々示し、（ａ）はＬＰ
#90#90 、（ｂ）はＬＰ#45#90の応力σr分布図。
【図６】本発明に係わるスポット溶接構造の疲労寿命予
測方法によって求めた中央ナゲットの公称構造応力を示
すグラフ。
測方法によって求めた中央ナゲットの公称構造応力を示
すグラフ。
【図７】従来のスポット溶接構造の疲労寿命予測方法の
フローチャート。
フローチャート。
【図８】スポット溶接構造の疲労寿命予測方法のナゲッ
トに作用する６分力を示す説明図。
トに作用する６分力を示す説明図。
１１ ＬＰモデル
１２ 平板
１２ａ 一対の辺
１３ Ｌ型板
１３ａ 垂直片
１５ ナゲット
２１ 有限要素法解析用シェルモデル
３１ 円板
Claims (3)
- 【請求項１】 ２枚の板をあわせてスポット溶接構造を
形成し、該スポット溶接構造に対して有限要素法解析用
シェルモデルを作成し、作成した有限要素法解析用シェ
ルモデルを用いて有限要素法線形弾性解析を行ってスポ
ット溶接部中央のナゲット部の分担荷重、そのナゲット
部を中心に描いた直径Ｄの円周上のたわみと放射方向の
傾斜とを算出し、算出した分担荷重、円周上のたわみ及
び放射方向の傾斜とに基づいて前記ナゲット部における
公称構造応力を弾性学の円板曲げ理論を用いて求め、該
公称構造応力よりスポット溶接構造の疲労寿命を予測す
ることを特徴とするスポット溶接構造の疲労寿命予測方
法。 - 【請求項２】 前記２枚の板が平板とＬ型板とからな
り、前記有限要素法解析用シェルモデルがスポット溶接
構造のナゲット部のＬ型板のフランジ幅を一辺とする正
方形内を細かく分割し、放射方向にナゲット内を２分
割、外側を４分割し、周方向に８分割したことを特徴と
する請求項１に記載のスポット溶接構造の疲労寿命予測
方法。 - 【請求項３】 前記スポット溶接構造の疲労寿命の予測
は、予めスポット溶接構造品について引張せん断試験及
びはく離試験を行って、公称構造応力と破断繰り返し数
との関係を表すマップを形成し、該マップを公称構造応
力をもとに参照して破断繰り返し数を算出することによ
り行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
のスポット溶接構造の疲労寿命予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346299A JP2003149130A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346299A JP2003149130A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149130A true JP2003149130A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19159502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001346299A Pending JP2003149130A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003149130A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004099761A1 (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Nihon University | スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 |
| EP1742033A1 (en) * | 2004-04-13 | 2007-01-10 | Nippon Steel Corporation | Fracture predicting device for spot welding part, method thereof, computer program, and computer-readable recording medium |
| WO2007004487A1 (ja) | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Nippon Steel Corporation | 部材の設計方法及び装置、コンピュータプログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| 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 |
| EP1777509A2 (en) * | 2005-10-20 | 2007-04-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spot weld fracture analysis method, program therefor, and analysis apparatus thereof |
| JP2007200152A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Jfe Steel Kk | スポット溶接構造体の疲労寿命予測方法 |
| JP2007257531A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Toyota Motor Corp | 強度負荷解析装置及び方法、並びに、コンピューター読み取り可能なプログラム及びプログラムが記憶された記憶媒体。 |
| JP2007333521A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | 要素分割法、要素分割演算装置及び損傷進展解析装置 |
| JP2008157882A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Jfe Steel Kk | スポット溶接構造体の疲労寿命予測方法 |
| US7543732B2 (en) | 2003-05-23 | 2009-06-09 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Evaluation method and evaluation apparatus for spot welded portion |
| JP2012198164A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Jfe Steel Corp | レーザ重ね溶接継手の強度評価方法 |
| JP2015004596A (ja) * | 2013-06-21 | 2015-01-08 | 新日鐵住金株式会社 | 薄板レーザ溶接部の疲労寿命予測方法 |
| JP2018529963A (ja) * | 2015-09-28 | 2018-10-11 | エスエスアーベー テクノロジー アーベー | 材料の曲げ応答を特徴付けるための方法及びコンピュータープログラム製品 |
-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001346299A patent/JP2003149130A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101011844B1 (ko) | 2003-05-12 | 2011-01-31 | 니혼 유니버서티 | 스폿 용접 구조의 피로 수명 예측 방법 |
| WO2004099761A1 (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Nihon University | スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 |
| US7752917B2 (en) | 2003-05-12 | 2010-07-13 | Nihon University | Fatigue life estimating method for spot welded structure |
| US7543732B2 (en) | 2003-05-23 | 2009-06-09 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Evaluation method and evaluation apparatus for spot welded portion |
| EP1742033A1 (en) * | 2004-04-13 | 2007-01-10 | Nippon Steel Corporation | Fracture predicting device for spot welding part, method thereof, computer program, and computer-readable recording medium |
| EP1742033A4 (en) * | 2004-04-13 | 2014-06-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | BREAKAGE PRECISION DEVICE FOR A POINT WELDING PART, METHOD FOR SAID, COMPUTER PROGRAM AND COMPUTER-READABLE DATA RECORDING CARRIER |
| WO2007004487A1 (ja) | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Nippon Steel Corporation | 部材の設計方法及び装置、コンピュータプログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| US7957918B2 (en) | 2005-06-30 | 2011-06-07 | Nippon Steel Corporation | Member designing method and apparatus |
| 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 |
| EP1777509A2 (en) * | 2005-10-20 | 2007-04-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spot weld fracture analysis method, program therefor, and analysis apparatus thereof |
| EP1777509A3 (en) * | 2005-10-20 | 2015-01-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spot weld fracture analysis method, program therefor, and analysis apparatus thereof |
| US7672819B2 (en) | 2005-10-20 | 2010-03-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spot weld fracture analysis method, program therefor, and analysis apparatus thereof |
| JP2007200152A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Jfe Steel Kk | スポット溶接構造体の疲労寿命予測方法 |
| JP4742934B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2011-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 強度負荷解析装置及び方法、並びに、コンピューター読み取り可能なプログラム及びプログラムが記憶された記憶媒体。 |
| JP2007257531A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Toyota Motor Corp | 強度負荷解析装置及び方法、並びに、コンピューター読み取り可能なプログラム及びプログラムが記憶された記憶媒体。 |
| JP2007333521A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | 要素分割法、要素分割演算装置及び損傷進展解析装置 |
| JP2008157882A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Jfe Steel Kk | スポット溶接構造体の疲労寿命予測方法 |
| JP2012198164A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Jfe Steel Corp | レーザ重ね溶接継手の強度評価方法 |
| JP2015004596A (ja) * | 2013-06-21 | 2015-01-08 | 新日鐵住金株式会社 | 薄板レーザ溶接部の疲労寿命予測方法 |
| JP2018529963A (ja) * | 2015-09-28 | 2018-10-11 | エスエスアーベー テクノロジー アーベー | 材料の曲げ応答を特徴付けるための方法及びコンピュータープログラム製品 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4135946B2 (ja) | スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 | |
| JP2020531814A (ja) | 溶接構造物の統一疲労寿命評価方法 | |
| JP2003149130A (ja) | スポット溶接構造の疲労寿命予測方法 | |
| Fermer et al. | Industrial experiences of FE‐based fatigue life predictions of welded automotive structures | |
| JP4743112B2 (ja) | スポット溶接構造体の疲労寿命予測方法 | |
| US7440879B2 (en) | Finite element simulation | |
| US20030154451A1 (en) | Method, system and computer program product for multidisciplinary design analysis of structural components | |
| JP6119451B2 (ja) | 薄板レーザ溶接部の疲労寿命予測方法 | |
| Ferreira et al. | A comparative study of automotive system fatigue models processed in the time and frequency domain | |
| Abdullah et al. | Computational modal analysis on finite element model of body-in-white structure and its correlation with experimental data | |
| EP4148408A1 (en) | Automotive-body-adhesion-position optimization-analysis method and device | |
| US7543732B2 (en) | Evaluation method and evaluation apparatus for spot welded portion | |
| JP4862408B2 (ja) | スポット溶接構造体の疲労寿命予測方法 | |
| US20230169232A1 (en) | Optimization analysis method and device for joining locations of automotive body | |
| Augustine et al. | Load identification of a suspension assembly using true-load self transducer generation | |
| JP2023065041A (ja) | 応力拡大係数推定方法及び疲労強度推定方法 | |
| JP4079034B2 (ja) | スポット溶接部の評価方法及び応力解析装置 | |
| JP2022110394A (ja) | 構造体の解析方法、解析装置及びプログラム | |
| Abdullah et al. | Strategies of Finite Element Modeling for Spot Welded Joints and its Modal Correlation with Experimental Data | |
| KR100242062B1 (ko) | 자동차 점용접 부위 내구 수명 예측방법 | |
| US20230281353A1 (en) | User element technique for enabling coarse-mode/high-fidelity computer-aided engineering durability evaluation of spot-joined structures | |
| Puchner et al. | Spot weld optimization regarding stiffness and fatigue using standard software | |
| Rhew | Strain-gage balance axial section design optimization using design of experiments | |
| OKABE et al. | Department of Mechanical Engineering, College of Science and Technology, Nihon University, 1-8-14, Kanda-surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan 2) Major in Mechanical Engineering, Graduate School of Science and Technology, Nihon University, 1-8-14, Kanda-surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan | |
| Martins et al. | Enhancing the Accuracy of Linear Finite Element Models of Vehicle Structures Considering Spot-Welded Flanges. Materials 2021, 14, 6075 |