JP2008142774A - Method, system and program for stress-strain relation simulation, and recording medium recording the program - Google Patents

Method, system and program for stress-strain relation simulation, and recording medium recording the program Download PDF

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Hirotaka Kano
裕隆 狩野
Akinobu Ishiwatari
亮伸 石渡
Jiro Hiramoto
治郎 平本
Takaaki Hira
隆明 比良
Akihide Yoshitake
明英 吉武
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method, a system and a program for stress-strain relation simulation which are suitable for simulating the stress-strain relation of a material in the press forming. <P>SOLUTION: The system 100 for stress-strain relation simulation includes a parameter identification unit 11 for identifying parameters of plastic constitutive equation used for simulation based on the test result acquired by a test result acquisition unit 10, a first simulation unit 13 for simulating the stress-strain relation of a material during the press forming by using plastic constitutive equation with the result of identification being input therein, a second simulation unit 14 for simulating the stress-strain relation of the material during the spring-back by using the result of simulation of the first simulation unit 13 and plastic constitutive equation with the result of identification being input therein, and an image display unit 15 for performing the image display of the result of simulation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレス成形における被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートする、応力−ひずみ関係シミュレート方法、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム、応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム、及び当該プログラムを記録した記録媒体に関する。   The present invention relates to a stress-strain relationship simulation method, a stress-strain relationship simulation system, a stress-strain relationship simulation program, and a recording medium on which the program is recorded. About.

昨今、例えば、自動車部品には、高張力鋼(引張強さ500MPa以上のハイテン材)が多用されている。
高張力鋼板のプレス成形は、従来の自動車用鋼板(軟鋼板)と比べ、成形加工が格段に困難であり、特に、プレス成形用の金型から離型後の高張力鋼板は、スプリングバックによる変形が極めて大きい。また、軟鋼板と比べ、成形に伴う割れも生じやすい。このように、成形の困難な高張力鋼板などの金属材料のプレス成形にあっては、そのプレス成形用の金型の設計に際して、スプリングバックによる変形を小さくしたり、割れを生じなくしたりするために、金型を試作し、実験を繰返すという、軟鋼板をプレス成形していた時代の方法を、そのまま踏襲すると、その繰返し回数が増え、金型の試作コストがその分増大する。そこで、プレス成形用の金型から離型後のスプリングバックを、計算により予測し、プレス成形用の金型の設計に反映するなどの手立てが講じられつつあるのが昨今の動向である。
In recent years, for example, high-tensile steel (high-tensile material having a tensile strength of 500 MPa or more) is frequently used for automobile parts.
Press forming of high-strength steel plates is much more difficult to form than conventional automotive steel plates (soft steel plates). In particular, high-strength steel plates that have been released from press-molding dies are spring-backed. Deformation is extremely large. In addition, cracks associated with forming tend to occur as compared with mild steel sheets. In this way, in the press molding of metal materials such as high-tensile steel plates that are difficult to form, when designing the mold for the press molding, in order to reduce the deformation due to the springback or to prevent cracking Furthermore, if the method of the era of press forming of mild steel sheets, in which a mold is prototyped and the experiment is repeated, the number of repetitions increases, and the mold prototype cost increases accordingly. Therefore, the current trend is to take measures such as predicting the spring back after release from the press mold and reflecting it in the design of the press mold.

スプリングバックのみならず、金属材料(以下、材料)に力をかけて成形を行った場合に、どのような変形をするかを計算により予測するプログラムやソフトウエアとして、例えば、有限要素法を用いたもの(例:LSTC製、LS−DYNA)などが知られている。
また、従来の有限要素法プログラムやソフトウエアは、計算を行うのに、塑性構成式を構成する各種定数パラメータの値を、実験結果に合うように同定するための計算を別のプログラムやソフトウエアを用いて行っている。例えば、特許文献1のように、有限要素法プログラムやスプリングバック量予測プログラムとは別に、同定プログラムを用意し、実験値の同定プログラムへの入力、同定プログラムによるパラメータの同定、同定結果を反映した塑性構成式のスプリングバック量予測プログラムへの入力といった一連の処理を自動化した発明がある。
For example, the finite element method is used as a program or software that predicts not only the springback but also the deformation of metal materials (hereinafter referred to as materials) when it is molded. (Eg: LSTC, LS-DYNA) and the like are known.
In addition, conventional finite element method programs and software use different programs and software to perform calculations to identify the values of various constant parameters that make up the plastic constitutive equation to match the experimental results. It is done using. For example, as in Patent Document 1, an identification program is prepared separately from the finite element method program and the springback amount prediction program, and the input of the experimental value to the identification program, the parameter identification by the identification program, and the identification result are reflected. There is an invention that automates a series of processes such as inputting a plastic constitutive springback amount prediction program.

また、特許文献1では、(a)材料をプレス成形する際の材料の応力、ひずみ、形状等の変化を、成形時に材料に負荷されるべき力に基づき、かつ、材料の応力−ひずみ関係に従ってシミュレートするのを第1工程、(b)その第1工程によりシミュレートされた応力、ひずみ、形状等の最終値に基づき、かつ、材料の応力−ひずみ関係に従って材料のスプリングバック量を予測するのを第2工程、として、材料の応力−ひずみ関係をシミュレートする方法を、第1工程、第2工程のいずれか一方、または双方に適用することも提案している。   In Patent Document 1, (a) changes in stress, strain, shape, and the like of a material when the material is press-molded are based on the force to be applied to the material at the time of molding and according to the stress-strain relationship of the material. The first step is to simulate, and (b) the spring back amount of the material is predicted based on the final value of the stress, strain, shape, etc. simulated by the first step and according to the stress-strain relationship of the material. As a second step, the method of simulating the stress-strain relationship of the material is also proposed to be applied to either the first step, the second step, or both.

一方、材料の応力−ひずみ関係をシミュレートするには、次に述べる特許文献2でも問題として挙げている、バウシンガ効果と呼ばれる現象を再現することが指向されている。
以下、特許文献2から図と文章を一部抜粋して、バウシンガ効果について説明する。
『一般的な弾塑性材料の応力−ひずみ曲線を、横軸にひずみ、縦軸に応力を取って示した図13を用いて、スプリングバックの様子を示す。図13に示すように、材料に引っ張りの外力を与え、負荷を加えていくと、弾性変形領域を経て、降伏点Aを境に塑性変形が起こる。この降伏点Aは、材料の塑性変形がはじめて開始されるときの降伏点であるから、特に初期降伏点と名づけ、そのときの応力を初期降伏応力Y0ということとする。初期降伏点Aを越えてさらに外力を与え続け、材料を塑性変形させ、所望の形状に対応する所定ひずみに至る点Bで加工をやめ、そこで外力を除荷する。塑性変形した材料から外力を除荷していくと、材料内の残留応力が均衡するバランス点Dの状態までいくらかひずみが元へもどり、このようにしてスプリングバックが起こる。
On the other hand, in order to simulate the stress-strain relationship of a material, it is aimed to reproduce a phenomenon called the Bauschinger effect, which is cited as a problem in Patent Document 2 described below.
Hereinafter, a part of the figures and texts will be extracted from Patent Document 2, and the Bausinger effect will be described.
“The state of springback is shown using FIG. 13 in which a stress-strain curve of a general elastic-plastic material is shown with strain on the horizontal axis and stress on the vertical axis. As shown in FIG. 13, when a tensile external force is applied to the material and a load is applied, plastic deformation occurs at the boundary of the yield point A through the elastic deformation region. Since this yield point A is the yield point when plastic deformation of the material is started for the first time, it is particularly named the initial yield point, and the stress at that time is the initial yield stress Y0. The external force is continuously applied beyond the initial yield point A, the material is plastically deformed, the processing is stopped at a point B that reaches a predetermined strain corresponding to a desired shape, and the external force is unloaded there. When the external force is unloaded from the plastically deformed material, some strain returns to the state of the balance point D where the residual stress in the material balances, and thus springback occurs.

スプリングバック量は、除荷点Bのときのひずみ量と、バランス点Dにおけるひずみ量との差で与えられる。除荷点Bの後、材料は、まず弾性特性に従って逆方向に戻る。等方硬化モデルと呼ばれるモデルでは、応力ゼロの点Cに対し、除荷点Bと対象の点Eまで弾性領域と考えるので、バランス点Dに対応する弾性特性曲線上のひずみd1から、スプリングバック量を予測することになる。   The springback amount is given by the difference between the strain amount at the unloading point B and the strain amount at the balance point D. After the unloading point B, the material first returns in the opposite direction according to the elastic properties. In the model called the isotropic hardening model, the point C where the stress is zero is considered to be an elastic region from the unloading point B and the target point E. Therefore, from the strain d1 on the elastic characteristic curve corresponding to the balance point D, the spring back The amount will be predicted.

しかし、実際上ほとんどの材料は、点Eより小さい応力下の点Fで降伏が起こり、弾性特性から外れる。この降伏を、初期降伏点と区別し、除荷過程における降伏点Fということにする。除荷過程の降伏点F以後の材料の応力―ひずみ曲線は、最初の引っ張り塑性変形のときの初期降伏点Aと除荷点Bの間の応力―ひずみ曲線より、傾きがより大きくなる。このように、除荷過程では負荷過程に比べて、降伏応力が低下し、応力―ひずみ曲線の傾きがより大きくなる現象は、バウシンガ効果と呼ばれる。材料の応力−ひずみ関係をシミュレートするのに、バウシンガ効果の再現が指向されていることは先にも述べたが、バウシンガ効果を考慮したとしても、そのしかたいかんにより、例えば、バランス点Dにおけるひずみ量を、図13中のd2とするかd3とするかにより、スプリングバック量の予測に差が生ずる。』
さて、ここで、話は変わるが、後述の実施形態との関係で、技術背景的なことを以下に少し説明する。
In practice, however, most materials yield at point F under stress less than point E and deviate from elastic properties. This yield is distinguished from the initial yield point and is referred to as the yield point F in the unloading process. The stress-strain curve of the material after the yield point F in the unloading process has a larger slope than the stress-strain curve between the initial yield point A and the unloading point B at the first tensile plastic deformation. Thus, the phenomenon in which the yield stress decreases and the slope of the stress-strain curve increases more in the unloading process than in the loading process is called the Bauschinger effect. As described above, the simulation of the stress-strain relationship of the material is directed to the reproduction of the Bauschinger effect. However, even if the Bauschinger effect is taken into account, for example, at the balance point D, Depending on whether the strain amount is set to d2 or d3 in FIG. 13, the prediction of the springback amount differs. ]
Now, although the story changes here, the technical background will be explained a little in the following in relation to the embodiments described later.

応力とひずみの関係は、先述の図13に説明したような関係にあるが、これは、材料をある特定の方向に引っ張ったり圧縮したりする場合について、模式的に示したものといえるが、材料は、実際には、3次元的な広がりをもった物体であり、引っ張ったり圧縮したりする方向を全天球的に考えると、先述の特許文献2から一部抜粋した説明中にも登場した初期降伏点Aは、ある特定の方向に引っ張ったり圧縮したりする場合について模式的に示した図13の中では、単なる1点であったものの、実際には、図14のごとく、応力=0、ひずみ=0の点を中心とし、先程の初期降伏点Aを通る、包絡球面状の降伏曲面Sとして仮想的に表現される(便宜的に2次元的に示している。実際には、3次元的に考える必要があるため、応力σ、ひずみεを示す各座標軸は、同図以降の図も含め、紙面の法線方向にもとることができる)。   The relationship between stress and strain is as described in FIG. 13 above, and this can be said to schematically show the case where the material is pulled or compressed in a certain direction. The material is actually an object with a three-dimensional expanse, and it appears in the explanation partially extracted from the above-mentioned Patent Document 2 when considering the direction of pulling and compressing in a omnidirectional manner. The initial yield point A is merely one point in FIG. 13 schematically showing a case where the initial yield point A is pulled or compressed in a specific direction, but actually, as shown in FIG. It is virtually represented as an enveloped spherical yield surface S that passes through the initial yield point A, centered on a point of 0 and strain = 0 (shown two-dimensionally for convenience. Actually, Because it is necessary to think three-dimensionally, stress σ, strain Each coordinate axis indicating the, including the following figures figure, can take also the plane of the normal direction).

初期降伏点の状態にあれば、降伏曲面Sは図14中の内側に示した状態にあるが、さらに、応力、ひずみが、ともに高まり、所望の形状に対応する所定ひずみに至る点Bに達した場合には、図14中の外側に示したような降伏曲面Sとして表現されることになる。図14中に示した降伏曲面Sは、点Aの状態から点Bの状態に移行しても、その中心Oは動かず、半径だけが大きくなるものと仮定している。   If it is in the state of the initial yield point, the yield surface S is in the state shown on the inner side in FIG. 14, but the stress and strain both increase and reach a point B that reaches a predetermined strain corresponding to the desired shape. In this case, it is expressed as a yield surface S as shown on the outside in FIG. It is assumed that the yield surface S shown in FIG. 14 does not move the center O even when the state changes from the state of point A to the state of point B, and only the radius increases.

ここで、材料に加わる力の向きが反対方向になると、どうなるか、が次の問題であるが、先程の、応力、ひずみが、ともに所望の形状に対応する所定ひずみに至る点Bと符号が反対でちょうど大きさの同じ応力が加わったB'にて再度降伏が生じるものと仮定すると、前述の、降伏曲面Sは、その中心Oが動かず、半径だけが大きくなるもの、という仮定に変更を加えなくて済む。このように、降伏曲面Sの中心を移動させずにその半径だけを変化させて材料の応力−ひずみ関係をシミュレートする計算モデルのことを、等方硬化モデルという。しかしながら、この等方硬化モデルだけでは、バウシンガ効果を再現可能なシミュレーションを行うことはできない。   Here, what happens when the direction of the force applied to the material is the opposite direction is the next problem, but the point B and the sign that the stress and strain both reach the predetermined strain corresponding to the desired shape are as follows. On the other hand, assuming that yielding occurs again at B 'where the same stress of the same size is applied, the above-mentioned yield surface S is changed to the assumption that the center O does not move and only the radius increases. It is not necessary to add. Thus, a calculation model that simulates the stress-strain relationship of a material by changing only the radius without moving the center of the yield surface S is called an isotropic hardening model. However, only this isotropic hardening model cannot perform a simulation capable of reproducing the Bauschinger effect.

また、等方硬化モデルに対し、図15に示すごとく、応力、ひずみが、ともに高まっても、降伏曲面Sの半径は変わらず、その中心だけが移動するもの、と仮定するように材料の応力−ひずみ関係をシミュレートする計算モデルのことを、移動硬化モデルという。
さらに、これは図示しないが、降伏曲面Sの、中心も移動するし、半径も変化する、と仮定するように材料の応力−ひずみ関係をシミュレートする計算モデルのことを、複合硬化モデルという。
In addition, as shown in FIG. 15, the stress of the material is assumed to be that the radius of the yield surface S does not change and only the center moves as shown in FIG. A calculation model that simulates a strain relationship is called a kinematic hardening model.
Further, although not shown, a calculation model that simulates the stress-strain relationship of the material so as to assume that the center of the yield surface S moves and the radius also changes is called a composite hardening model.

また、移動硬化モデルの一つであるが、図7に示すごとく、降伏曲面Sが動ける領域を規定する限界曲面BSを別に仮定する、公知の吉田−上森モデルもある。図7中、α、βは、それぞれ、降伏曲面S、限界曲面BSの中心の成分ベクトルである。
これら移動硬化モデル、複合硬化モデルなどによれば、バウシンガ効果を再現可能なシミュレーションを行うことができる。
特開2000−275154号公報 特開2003−194686号公報
Further, as one of kinematic hardening models, there is also a well-known Yoshida-Uemori model that separately assumes a limit curved surface BS that defines a region where the yield curved surface S can move as shown in FIG. In FIG. 7, α and β are component vectors at the centers of the yield surface S and the limit surface BS, respectively.
According to the kinematic hardening model, the composite hardening model, etc., a simulation capable of reproducing the Bauschinger effect can be performed.
JP 2000-275154 A JP 2003-194686 A

しかしながら、上記特許文献1では、(a)プレス成形時をシミュレートする第1工程と、(b)スプリングバック時をシミュレートする第2工程とで、材料の応力−ひずみ関係のシミュレート方法を、共用することを提案してはいるものの、第1工程で用いる塑性構成式の内容と、第2工程で用いる塑性構成式の内容とが同一のものであるとまでは明記していない。従って、塑性構成式の内容(降伏関数の種類など)が、パラメータ同定時と、シミュレート時とで異なる場合に、シミュレート時に用いる塑性構成式に対して不適切な同定結果が適用され、シミュレーションの結果が不正確になる恐れがあった。   However, in Patent Document 1, a method for simulating the stress-strain relationship of a material is described in (a) a first step for simulating press forming and (b) a second step for simulating spring back. Although proposed to be shared, the contents of the plastic constitutive equation used in the first step and the content of the plastic constitutive equation used in the second step are not specified. Therefore, if the content of the plastic constitutive equation (such as the type of yield function) differs between parameter identification and simulation, an inappropriate identification result is applied to the plastic constitutive equation used during simulation, and simulation is performed. There was a risk of inaccurate results.

また、上記特許文献1も上記特許文献2も、シミュレーションの結果を、わかりやすく画像表示する機能において、十分とはいえなかった。
さらに、塑性構成式を構成するパラメータに、新たなパラメータを追加して、これらパラメータを同定する場合に、予め設定された初期値を用いて全てのパラメータを同時に同定すると、同定計算の収束性が悪くなり、同定結果を入力したシミュレーションの結果も、実験結果から大きく外れるようになることが新たにわかった。
Neither the above-mentioned patent document 1 nor the above-mentioned patent document 2 has been said to be sufficient in the function of displaying the simulation result in an easy-to-understand manner.
Furthermore, when new parameters are added to the parameters constituting the plastic constitutive equation and these parameters are identified, if all parameters are identified simultaneously using preset initial values, the convergence of the identification calculation is improved. It was newly found that the simulation results that entered the identification results were significantly different from the experimental results.

本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであり、プレス成形における被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするのに好適な応力−ひずみ関係シミュレート方法、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム、応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム、及び当該プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the prior art, and is suitable for simulating the stress-strain relationship of a material to be molded in press molding. It is an object of the present invention to provide a method, a stress-strain relationship simulation system, a stress-strain relationship simulation program, and a recording medium on which the program is recorded.

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法は、
被成形材の応力−ひずみ関係を、前記被成形材の硬化則をモデル化した硬化モデルと、前記被成形材の降伏条件を与える降伏関数とを組み合わせて構成した塑性構成式にて、プレス成形における前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートする応力−ひずみ関係シミュレート方法であって、
前記被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得する試験結果取得処理と、
前記試験の結果に基づき前記塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定処理と、
前記同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするシミュレート処理と、を含み、
前記パラメータ同定処理及び前記シミュレート処理において、同一の塑性構成式を用いることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the stress-strain relationship simulation method according to claim 1 according to the present invention comprises:
Press forming the stress-strain relationship of the material to be molded by a plastic constitutive equation configured by combining a hardening model that models the hardening law of the material to be molded and a yield function that gives yield conditions for the material to be formed. A stress-strain relationship simulation method for simulating the stress-strain relationship of the workpiece in
A test result acquisition process for acquiring a result of a test for applying a load in the tension direction and the compression direction to the material to be molded;
A parameter identification process for identifying a parameter of the plastic constitutive equation based on the result of the test;
Using a plastic constitutive equation in which the identified parameters are input, and simulating a stress-strain relationship of the workpiece,
In the parameter identification process and the simulation process, the same plastic constitutive equation is used.

ここで、上記硬化モデルには、先述したように、等方硬化モデル、移動硬化モデル、複合硬化モデル、吉田−上森モデルなどがある。
さらに、請求項2に係る発明は、請求項1記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法において、
前記応力−ひずみ関係のシミュレート方法は、プレス成形時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理と、スプリングバック時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理の少なくとも一方を行うことを特徴とする。
Here, as described above, the hardening model includes an isotropic hardening model, a moving hardening model, a composite hardening model, a Yoshida-Uemori model, and the like.
Furthermore, the invention according to claim 2 is the stress-strain relationship simulation method according to claim 1,
The stress-strain relationship simulating method is characterized in that at least one of a process for simulating a stress-strain relationship during press forming and a process for simulating a stress-strain relationship during spring back is performed.

さらに、請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法において、
前記パラメータ同定処理において、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 3 is the stress-strain relationship simulating method according to claim 1 or 2,
In the parameter identification process, when identifying a plurality of the parameters, a part of the plurality of parameters is identified first, and then the remaining parameters are converted using the plastic constitutive equation to which the identification result is input. It is characterized by identifying the parameters to be included.

ここで、残りのパラメータを含むパラメータとは、例えば、残りのパラメータが複数あるときは、先に同定を行ったパラメータと、残りのパラメータのうち1以上のパラメータとの組み合わせとなる。例えば、残りのパラメータが2つあり、これらを1つずつ追加して同定を行う場合は、1つ前に同定を行ったパラメータを初期値として、1つ前に同定されたパラメータに、残りのパラメータを追加して同定を行う。具体的に、全部で9つのパラメータを同定するときに、最初に7つのパラメータの同定が行われると、次に、この7つの同定結果を初期値として、これら7つのパラメータに、残り2つのうち1つのパラメータを追加した8つのパラメータを同定する。最後に、この8つのパラメータを初期値として、これら8つのパラメータに、残り1つのパラメータを追加した9つのパラメータの同定を行う。なお、パラメータの同時追加数は、1つと限らず2つ以上でも良いが、最終的には、全てのパラメータの同定を行う。以下、請求項9の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム、請求項15の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて同じである。   Here, the parameter including the remaining parameters is, for example, a combination of the previously identified parameter and one or more of the remaining parameters when there are a plurality of remaining parameters. For example, when there are two remaining parameters and identification is performed by adding them one by one, the parameter identified previously is set as the initial value, and the remaining parameters Add parameters to identify. Specifically, when identifying all the nine parameters, if the seven parameters are identified first, then the seven identification results are set as initial values, and the seven parameters are included in the remaining two parameters. Eight parameters added with one parameter are identified. Finally, using these eight parameters as initial values, nine parameters obtained by adding the remaining one parameter to these eight parameters are identified. The number of parameters added at the same time is not limited to one, but may be two or more, but finally all parameters are identified. The same applies to the stress-strain relationship simulation system of claim 9 and the stress-strain relationship simulation program of claim 15.

さらに、請求項4に係る発明は、請求項3記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法において、
前記塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、
前記パラメータ同定処理において、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加した新たなパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 4 is the stress-strain relationship simulation method according to claim 3,
When a new parameter is added to the plastic constitutive equation,
In the parameter identification process, parameters other than the added parameter are identified first, and then the parameter including the added new parameter is identified using a plastic constitutive equation to which the identification result is input. It is characterized by.

ここで、前記追加した新たなパラメータを含むパラメータとは、例えば、追加する新たなパラメータが複数あるときは、先に同定を行ったパラメータと、追加するパラメータのうち1以上のパラメータとの組み合わせとなる。例えば、追加するパラメータが2つあり、これらを1つずつ追加して同定を行う場合は、1つ前に同定を行ったパラメータを初期値として、1つ前に同定されたパラメータに、新たなパラメータを1つ追加して同定を行う。具体的に、初期のパラメータが7つあり、新たなパラメータを2つ追加して全部で9つのパラメータの同定を行うときに、最初に初期の7つのパラメータの同定を行い、次に、この7つの同定結果を初期値として、これら7つのパラメータに、新規追加の2つのパラメータのうち1つを追加した8つのパラメータを同定する。そして、最後に、この8つのパラメータを初期値として、これら8つのパラメータに、残り1つのパラメータを追加した9つのパラメータの同定を行う。なお、パラメータの同時追加数は、1つと限らず2つ以上でも良いが、最終的には、新規追加分を含む全てのパラメータの同定を行う。以下、請求項10の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム、請求項16の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて同じである。   Here, the parameter including the added new parameter is, for example, when there are a plurality of new parameters to be added, a combination of the parameter previously identified and one or more parameters among the added parameters. Become. For example, when there are two parameters to be added and identification is performed by adding them one by one, the parameter previously identified is used as an initial value, and a new parameter is added to the previously identified parameter. Add one parameter to identify. Specifically, when there are seven initial parameters and two new parameters are added to identify a total of nine parameters, the initial seven parameters are identified first, and then these seven parameters are identified. Using eight identification results as initial values, eight parameters obtained by adding one of the two newly added parameters to these seven parameters are identified. Finally, using these eight parameters as initial values, nine parameters obtained by adding the remaining one parameter to these eight parameters are identified. The number of parameters added at the same time is not limited to one, but may be two or more. Finally, all parameters including the new addition are identified. The same applies to the stress-strain relationship simulation system of claim 10 and the stress-strain relationship simulation program of claim 16.

さらに、請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法において、
前記硬化モデルを、吉田−上森モデルとしたことを特徴とする。
ここで、上記吉田−上森モデルは、降伏曲面が限界曲面の中を移動する二曲面モデルに基づく弾塑性構成モデルであり、バウシンガ効果を再現できるモデルである。
Furthermore, the invention according to claim 5 is the stress-strain relationship simulation method according to any one of claims 1 to 4,
The curing model is a Yoshida-Uemori model.
Here, the Yoshida-Uemori model is an elasto-plastic constitutive model based on a two-surface model in which a yield surface moves in a limit surface, and is a model that can reproduce the Bauschinger effect.

さらに、請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法において、
前記シミュレート方法によるシミュレーションの結果に関する情報の画像表示処理を含むことを特徴とする。
ここで、上記シミュレーション結果に関する情報とは、シミュレーション結果の情報、当該シミュレーションに用いた塑性構成式のパラメータ同定時の試験結果の情報、シミュレーション結果と試験結果との比較情報などが該当する。また、シミュレーション結果を反映した被成形材の変形状態を示す画像情報(アニメーション処理も含む)、プレス成形時の被成形材の応力の分布情報、数値情報に基づき生成したグラフ、数値情報に基づき算出した統計情報など、シミュレーションによって得られた数値情報に基づき生成される情報も含む。以下、請求項12の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム、請求項18の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて同じである。
Furthermore, the invention according to claim 6 is the stress-strain relationship simulation method according to any one of claims 1 to 5,
It includes image display processing of information relating to the result of simulation by the simulation method.
Here, the information on the simulation result corresponds to information on the simulation result, information on the test result when identifying the parameters of the plastic constitutive equation used in the simulation, information on comparison between the simulation result and the test result, and the like. In addition, image information (including animation processing) that shows the deformation state of the molding material reflecting the simulation results, stress distribution information of the molding material during press molding, a graph generated based on numerical information, and calculation based on numerical information Information generated based on numerical information obtained by simulation, such as statistical information. The same applies to the stress-strain relationship simulation system of claim 12 and the stress-strain relationship simulation program of claim 18.

一方、上記目的を達成するために、請求項7記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステムは、
被成形材の応力−ひずみ関係を、前記被成形材の硬化則をモデル化した硬化モデルと、前記被成形材の降伏条件を与える降伏関数とを組み合わせて構成した塑性構成式にて、プレス成形における前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートする応力−ひずみ関係シミュレーションシステムであって、
前記被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得する試験結果取得手段と、
前記試験の結果に基づき前記塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定手段と、
前記同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするシミュレーション手段と、を備え、
前記パラメータ同定手段及び前記シミュレーション手段は、同一の塑性構成式を用いることを特徴とする。
On the other hand, in order to achieve the above object, the stress-strain relationship simulation system according to claim 7 comprises:
Press forming the stress-strain relationship of the material to be molded by a plastic constitutive equation configured by combining a hardening model that models the hardening law of the material to be molded and a yield function that gives yield conditions for the material to be formed. A stress-strain relationship simulation system for simulating the stress-strain relationship of the workpiece in
A test result acquisition means for acquiring a result of a test for applying a load in the tensile direction and the compression direction to the material to be molded;
Parameter identifying means for identifying the parameters of the plastic constitutive equation based on the results of the test;
Using a plastic constitutive equation in which the identified parameters are input, and a simulation means for simulating the stress-strain relationship of the molding material,
The parameter identifying means and the simulation means use the same plastic constitutive equation.

このような構成であれば、試験結果取得手段によって、前記被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得することが可能であり、パラメータ同定手段によって、前記試験の結果に基づき前記塑性構成式のパラメータを同定することが可能であり、シミュレーション手段によって、前記同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートすることが可能である。   With such a configuration, it is possible to acquire a result of a test in which a load is applied to the molding material in the tensile direction and the compression direction by the test result acquiring unit, and the parameter identification unit can acquire the test result. Based on the result, it is possible to identify the parameters of the plastic constitutive equation, and the simulation means simulates the stress-strain relationship of the workpiece using the plastic constitutive equation to which the identified parameters are input. It is possible.

また、前記パラメータ同定手段及び前記シミュレーション手段は、同一の塑性構成式を用いて、パラメータを同定する処理及びこの同定結果を用いたシミュレート処理を実行することが可能である。
ここで、本システムは、単一の装置、端末その他の機器として実現するようにしてもよいし、複数の装置、端末その他の機器を通信可能に接続したネットワークシステムとして実現するようにしてもよい。後者の場合、各構成要素は、それぞれ通信可能に接続されていれば、複数の機器等のうちいずれに属していてもよい。
Further, the parameter identification unit and the simulation unit can execute a process for identifying a parameter and a simulation process using the identification result by using the same plastic constitutive equation.
Here, this system may be realized as a single device, terminal, or other device, or may be realized as a network system in which a plurality of devices, terminals, or other devices are communicably connected. . In the latter case, each component may belong to any one of a plurality of devices and the like as long as they are connected so as to communicate with each other.

さらに、請求項8に係る発明は、請求項7記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステムにおいて、
前記応力−ひずみ関係のシミュレーションシステムは、プレス成形時の応力−ひずみ関係をシミュレートする手段と、スプリングバック過程の応力−ひずみ関係をシミュレートする手段との少なくとも一方を含むことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 8 is the stress-strain relationship simulation system according to claim 7,
The stress-strain relationship simulation system includes at least one of a means for simulating a stress-strain relationship during press forming and a means for simulating a stress-strain relationship in a springback process.

このような構成であれば、プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレーションと、スプリングバック時の応力−ひずみ関係のシミュレーションとの少なくとも一方に対して、パラメータ同定手段がパラメータの同定に用いた塑性構成式と同一の塑性構成式を用いることが可能である。
さらに、請求項9に係る発明は、請求項7又は請求項8記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステムにおいて、
前記パラメータ同定手段は、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする。
With such a configuration, the plastic configuration used for parameter identification by the parameter identification means for at least one of the simulation of the stress-strain relationship during press molding and the simulation of the stress-strain relationship during springback It is possible to use the same plastic constitutive equation as the equation.
Furthermore, the invention according to claim 9 is the stress-strain relationship simulation system according to claim 7 or claim 8,
The parameter identification means first identifies a part of the plurality of parameters when identifying the plurality of parameters, and then uses the plastic constitutive equation to which the identification result is input to determine the remaining parameters. It is characterized by identifying the parameters to be included.

このような構成であれば、前記パラメータ同定手段は、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うことが可能である。
さらに、請求項10に係る発明は、請求項9記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステムにおいて、
前記塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、
前記パラメータ同定手段は、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加した新たなパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする。
In such a configuration, when the parameter identification unit identifies a plurality of the parameters, the parameter identification unit first identifies a part of the plurality of parameters, and then inputs the identification result of the plastic constitutive equation. Can be used to identify parameters including the remaining parameters.
The invention according to claim 10 is the stress-strain relationship simulation system according to claim 9,
When a new parameter is added to the plastic constitutive equation,
The parameter identification means first identifies a parameter other than the added parameter, and then identifies a parameter including the added new parameter using a plastic constitutive equation to which the identification result is input. It is characterized by.

このような構成であれば、塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、
前記パラメータ同定手段において、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加したパラメータを含むパラメータの同定を行うことが可能である。
さらに、請求項11に係る発明は、請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステムにおいて、
前記硬化モデルを、吉田−上森モデルとしたことを特徴とする。
With such a configuration, when a new parameter is added to the plastic constitutive equation,
In the parameter identification means, it is possible to first identify parameters other than the added parameter, and then identify a parameter including the added parameter using a plastic constitutive equation to which the identification result is input. It is.
Further, an invention according to claim 11 is the stress-strain relationship simulation system according to any one of claims 7 to 10,
The curing model is a Yoshida-Uemori model.

このような構成であれば、前記パラメータ同定手段及び前記シミュレーション手段は、吉田−上森モデルと所定の前記降伏関数との組み合わせ内容が双方で同一となる塑性構成式を用いて、各々の処理を行うことが可能である。
さらに、請求項12に係る発明は、請求項7乃至請求項11のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステムにおいて、
前記シミュレーションシステムによるシミュレーションの結果に関する情報の画像表示手段を備えることを特徴とする。
With such a configuration, the parameter identification unit and the simulation unit perform each processing using a plastic constitutive equation in which the combination content of the Yoshida-Uemori model and the predetermined yield function is the same for both. Is possible.
Furthermore, an invention according to claim 12 is the stress-strain relationship simulation system according to any one of claims 7 to 11,
An image display means for displaying information related to the result of the simulation by the simulation system is provided.

このような構成であれば、画像表示手段によって、前記シミュレーションの結果に関する情報を画像表示することが可能である。
また、上記目的を達成するために、請求項13記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムは、
被成形材の応力−ひずみ関係を、前記被成形材の硬化則をモデル化した硬化モデルと、前記被成形材の降伏条件を与える降伏関数とを組み合わせて構成した塑性構成式にて、プレス成形における前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートする応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムであって、
前記被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得する試験結果取得処理と、
前記試験の結果に基づき前記塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定処理と、
前記同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするシミュレート処理とからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含み、
前記パラメータ同定処理及び前記シミュレート処理においては、同一の塑性構成式を用いることを特徴とする。
With such a configuration, it is possible to display information on the result of the simulation by the image display means.
In order to achieve the above object, a stress-strain relationship simulation program according to claim 13 comprises:
Press forming the stress-strain relationship of the material to be molded by a plastic constitutive equation configured by combining a hardening model that models the hardening law of the material to be molded and a yield function that gives yield conditions for the material to be formed. A stress-strain relationship simulation program for simulating the stress-strain relationship of the material to be molded in
A test result acquisition process for acquiring a result of a test for applying a load in the tension direction and the compression direction to the material to be molded;
A parameter identification process for identifying a parameter of the plastic constitutive equation based on the result of the test;
A program for causing a computer to execute a process consisting of a simulation process for simulating a stress-strain relationship of the material to be molded, using a plastic constitutive equation in which the identified parameters are input;
In the parameter identification process and the simulation process, the same plastic constitutive equation is used.

さらに、請求項14に係る発明は、請求項13記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて、
前記応力−ひずみ関係のシミュレーションプログラムは、プレス成形時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理と、スプリングバック時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理の少なくとも一方を含むことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 14 is the stress-strain relationship simulation program according to claim 13,
The stress-strain relationship simulation program includes at least one of a process for simulating a stress-strain relationship during press forming and a process for simulating a stress-strain relationship during spring back.

さらに、請求項15に係る発明は、請求項13又は請求項14記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて、
前記パラメータ同定処理においては、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 15 is the stress-strain relationship simulation program according to claim 13 or 14,
In the parameter identification process, when identifying a plurality of the parameters, a part of the plurality of parameters is identified first, and then the remaining parameters are input using the plastic constitutive equation to which the identification result is input. It is characterized in that the parameter including is identified.

さらに、請求項16に係る発明は、請求項15記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて、
前記塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、
前記パラメータ同定処理において、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加した新たなパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 16 is the stress-strain relationship simulation program according to claim 15,
When a new parameter is added to the plastic constitutive equation,
In the parameter identification process, parameters other than the added parameter are identified first, and then a parameter including the added new parameter is identified using a plastic constitutive equation to which the identification result is input. It is characterized by.

さらに、請求項17に係る発明は、請求項13乃至請求項16のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて、
前記硬化モデルを、吉田−上森モデルとしたことを特徴とする。
さらに、請求項18に係る発明は、請求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムにおいて、
前記シミュレーションプログラムによるシミュレーションの結果に関する情報の画像表示処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 17 is the stress-strain relationship simulation program according to any one of claims 13 to 16,
The curing model is a Yoshida-Uemori model.
Furthermore, the invention according to claim 18 is the stress-strain relationship simulation program according to any one of claims 13 to 17,
A program for causing a computer to execute an image display process of information related to a simulation result by the simulation program is included.

また、上記目的を達成するために、請求項19記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項13乃至請求項18のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体である。   In order to achieve the above object, a computer-readable recording medium according to claim 19 is read by a computer recording the stress-strain relationship simulation program according to any one of claims 13 to 18. It is a possible recording medium.

請求項1に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレート方法によれば、試験結果取得処理において、被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得し、パラメータ同定処理において、当該試験の結果に基づき塑性構成式を構成するパラメータを同定し、シミュレート処理において、当該同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、プレス成形における前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするようにし、かつ、前記パラメータ同定処理及び前記シミュレート処理において、同一の塑性構成式を用いるようにしたので、正確に被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートすることができる。   According to the stress-strain relationship simulation method of the present invention according to claim 1, in the test result acquisition process, a result of a test in which a load is applied to the material to be molded in the tensile direction and the compression direction is acquired, and parameter identification process is performed. In the simulation process, the parameters constituting the plastic constitutive equation are identified, and in the simulation process, using the plastic constitutive equation in which the identified parameters are input, the stress-strain of the workpiece in press forming is determined. Since the relationship is simulated and the same plastic constitutive equation is used in the parameter identification process and the simulation process, the stress-strain relationship of the workpiece can be accurately simulated. .

また、請求項2に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレート方法によれば、シミュレート処理において、プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレートと、スプリングバック時の応力−ひずみ関係のシミュレートとの少なくとも一方に対して、パラメータ同定処理で用いた塑性構成式と同一の塑性構成式を用いることができるので、プレス成形時の応力−ひずみ関係及びスプリングバック時の応力−ひずみ関係の少なくとも一方を、正確にシミュレートすることができる。   According to the stress-strain relationship simulation method of the present invention according to claim 2, in the simulation process, the stress-strain relationship during press forming and the stress-strain relationship during spring back are simulated. Since the same plastic constitutive equation as the plastic constitutive equation used in the parameter identification process can be used, at least one of the stress-strain relationship during press forming and the stress-strain relationship during spring back can be used. Can be accurately simulated.

また、請求項3に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレート方法によれば、パラメータ同定処理において、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うようにしたので、予め設定されたパラメータの初期値を用いて全てのパラメータの同定を同時に行った場合と比較して、同定計算の収束性を改善することができると共に、シミュレーションの精度を向上することができる。   According to the stress-strain relationship simulation method of the present invention according to claim 3, when identifying a plurality of the parameters in the parameter identification process, a part of the plurality of parameters is identified first, After that, the parameters including the remaining parameters are identified using the plastic constitutive equation to which the identification result is input. Therefore, all the parameters are identified simultaneously using the preset initial values of the parameters. Compared to the case, the convergence of the identification calculation can be improved and the accuracy of the simulation can be improved.

また、請求項4に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレート方法によれば、塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、パラメータ同定処理において、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加したパラメータを含むパラメータの同定を行うようにしたので、予め設定されたパラメータの初期値を用いて、新たに追加したパラメータを含む全てのパラメータの同定を同時に行った場合と比較して、同定計算の収束を速くし、収束性を改善することができると共に、シミュレーションの精度を向上することができる。   According to the stress-strain relationship simulation method of the present invention according to claim 4, when a new parameter is added to the plastic constitutive equation, in the parameter identification process, parameters other than the added parameter are identified. First, using the plastic constitutive equation to which the identification result is input, the parameter including the added parameter is identified, so the initial value of the preset parameter is used to Compared to the case where all parameters including the parameter added to are identified at the same time, the convergence of the identification calculation can be made faster, the convergence can be improved, and the accuracy of the simulation can be improved.

また、請求項5に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレート方法によれば、硬化モデルを、吉田−上森モデルとしたので、バウシンガ効果を再現可能なシミュレーションを行うことができる。
また、請求項6に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレート方法によれば、画像表示処理において、シミュレーションの結果に関する情報を画像表示するようにしたので、シミュレーションの結果を容易に理解することができる。
Moreover, according to the stress-strain relationship simulation method of the present invention according to claim 5, since the hardening model is the Yoshida-Uemori model, a simulation capable of reproducing the Bauschinger effect can be performed.
Further, according to the stress-strain relationship simulation method of the present invention according to claim 6, since the information regarding the result of the simulation is displayed in the image display process, the result of the simulation can be easily understood. it can.

また、請求項7〜請求項12に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレーションシステムによれば、請求項1〜請求項7に従って、各処理に対応する手段を備えたので、それぞれ、請求項1〜請求項7の前記効果と同様の効果が得られる。
また、請求項13〜請求項18に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムによれば、コンピュータによってプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、それぞれ、請求項1〜請求項7の前記効果と同様の効果が得られる。
Further, according to the stress-strain relationship simulation system of the present invention according to claims 7 to 12, since means corresponding to each process is provided according to claims 1 to 7, respectively, The same effect as that of the seventh aspect can be obtained.
Further, according to the stress-strain relationship simulation program of the present invention according to claims 13 to 18, when the program is read by the computer and the computer executes processing in accordance with the read program, the claims 1 to 1, respectively. The same effect as that of Item 7 is obtained.

また、請求項19に係る本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、請求項13乃至請求項18のいずれか1項に係る本発明の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムが記録されているので、コンピュータによって記憶媒体からプログラムが読み取られ、読み取られたプログラムに従ってコンピュータが処理を実行すると、それぞれ、請求項1〜請求項7の前記効果と同様の効果が得られる。   According to the computer-readable recording medium of the present invention according to claim 19, the stress-strain relationship simulation program of the present invention according to any one of claims 13 to 18 is recorded. When the program is read from the storage medium by the computer and the computer executes processing according to the read program, the same effects as the effects of claims 1 to 7 are obtained.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1〜図12は、本発明に係る応力−ひずみ関係シミュレート方法、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム、応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム、及び当該プログラムを記録した記録媒体の実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る応力−ひずみ関係シミュレーションシステムの構成を図1に基づき説明する。図1は、本発明に係る応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100の機能の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 12 are diagrams showing embodiments of a stress-strain relationship simulation method, a stress-strain relationship simulation system, a stress-strain relationship simulation program, and a recording medium on which the program is recorded according to the present invention. .
First, the configuration of a stress-strain relationship simulation system according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a stress-strain relationship simulation system 100 according to the present invention.

応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100は、図1に示すように、被成形材である金属材料(以下、材料と称す)に対して行われた試験の結果を取得する試験結果取得部10と、前記取得した試験結果と、後述する塑性構成式情報記憶部12を介して取得した塑性構成式情報とに基づき応力−ひずみ関係のシミュレーションに用いる塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定部11と、前記塑性構成式に関する情報の記憶などを行う塑性構成式情報記憶部12と、前記同定結果を入力した塑性構成式を用いて、有限要素法によって、プレス成形時の材料の応力−ひずみ関係をシミュレートする第1シミュレート部13と、第1シミュレート部13によるシミュレーション結果と、前記同定結果を入力した塑性構成式とを用いて、スプリングバック時の材料の応力−ひずみ関係をシミュレートする第2シミュレート部14と、前記同定結果や前記シミュレーション結果などを画像表示する画像表示部15とを含んだ構成となっている。   As shown in FIG. 1, the stress-strain relationship simulation system 100 includes a test result acquisition unit 10 that acquires a result of a test performed on a metal material (hereinafter referred to as a material) that is a molding material, The parameter identification unit 11 for identifying the parameters of the plastic constitutive equation used for the simulation of the stress-strain relationship based on the acquired test result and the plastic constitutive equation information acquired via the plastic constitutive equation information storage unit 12 described later; Using the plastic constitutive equation information storage unit 12 for storing information on the plastic constitutive equation and the plastic constitutive equation to which the identification result is input, the stress-strain relationship of the material during press forming is simulated by the finite element method. Using the first simulation unit 13, the simulation result by the first simulation unit 13, and the plastic constitutive equation to which the identification result is input Stress of the material during springback - has strain relationship with a second simulating unit 14 for simulating, and the identification result and the simulation result including an image display unit 15 for displaying images, etc. configuration.

試験結果取得部10は、例えば、材料に対して、その引っ張り方向に力を加えていったときの応力−ひずみ関係を測定する引張試験、前記引っ張り方向とは逆方向(圧縮方向)に力を加えていったときの応力−ひずみ関係を測定する圧縮試験、前記引張試験及び前記圧縮試験を組み合わせた引張−圧縮試験などの試験の結果を取得する機能を有している。
パラメータ同定部11は、第1シミュレート部13及び第2シミュレート部14において実行される、各応力−ひずみ関係のシミュレーションに用いる塑性構成式のパラメータを、試験結果取得部10で取得した試験の結果に基づき、多点近似法(Multi Point Approximation Method)などの公知の同定アルゴリズムを用いて同定する機能を有している。
The test result acquisition unit 10 is, for example, a tensile test for measuring a stress-strain relationship when a force is applied to a material in the tensile direction, and a force in a direction opposite to the tensile direction (compression direction). It has a function of acquiring results of tests such as a compression test for measuring a stress-strain relationship when added, a tensile test and a tensile-compression test combining the compression test.
The parameter identification unit 11 performs parameters of the plastic constitutive equation used in the simulation of each stress-strain relationship executed by the first simulation unit 13 and the second simulation unit 14 in the test acquired by the test result acquisition unit 10. Based on the result, it has a function of identifying using a known identification algorithm such as Multi Point Approximation Method.

ここで、塑性構成式を構成するパラメータは、材料の特性などに応じて定数となる。
また、塑性構成式は、シミュレーションの対象となる材料の塑性変形時の降伏面の変化を定義する硬化則をモデル化した硬化モデルと、前記材料の塑性変形を定義するための流れ則と、前記材料の塑性変形の開始を規定するための降伏条件を与える降伏関数とを組み合わせて構成される。
Here, the parameters constituting the plastic constitutive equation are constants according to the characteristics of the material.
The plastic constitutive equation includes a hardening model that models a hardening rule that defines a change in yield surface during plastic deformation of the material to be simulated, a flow law for defining plastic deformation of the material, It is configured in combination with a yield function that gives a yield condition for defining the start of plastic deformation of the material.

また、硬化モデルとしては、等方硬化モデル、移動硬化モデル、複合硬化モデル、あるいは移動硬化モデルの一つである吉田−上森モデル(参考文献:Yoshida, F., Uemori, T., A model of large-strain cyclic plasticity describing the Bauschinger effect and workhardening stagnation. Int. J. Plasticity 18, 661-686)など様々なモデルがある。   The curing model is an isotropic curing model, kinematic curing model, composite curing model, or Yoshida-Uemori model, which is one of kinematic curing models (reference: Yoshida, F., Uemori, T., A model). There are various models such as large-strain cyclic plasticity describing the Bauschinger effect and workhardening stagnation. Int. J. Plasticity 18, 661-686).

また、降伏関数としては、材料を等方性と仮定したものに、Trescaの提案した、材料に作用しているせん断応力の最大のものが材料の種類や状態によって決まっている一定値に達したとき、塑性変形が始まると仮定したものがある。他にも、von Misesが提案した、材料内での相当応力(多次元の応力をスカラ化したもの)がある材料定数の値に達したときに降伏すると仮定したものなどがある。   In addition, as the yield function, the maximum shear stress acting on the material, which was assumed to be isotropic, reached a certain value determined by the type and condition of the material. Sometimes, it is assumed that plastic deformation begins. Others, such as those proposed by von Mises, assume that the material yields when it reaches a certain material constant value (scalarized multidimensional stress).

また、材料を異方性と仮定したものに、例えば、(1)Hill(参考文献1:Hill, R.: Proc. Roy. Soc., A193 (1948), 281.、参考文献2:Hill, R.: J. Mech. Phys. Solids, 38-3 (1990), 405.)、(2)Logan-Hosford(参考文献:Logan R. W., Hosford W. F.: Int. J. Mech. Sci., 19 (1977),505.)、(3)Gotoh(参考文献:Gotoh, M.: Int. J. Mech. Sci., 19 (1977), 505.)、(4)Barlat(参考文献:Barlat, F. et al:Int.J.Plasticity,19(2003),1297)の提案した降伏関数などがある。   In addition, for example, (1) Hill (Reference 1: Hill, R .: Proc. Roy. Soc., A193 (1948), 281., Reference 2: Hill, R .: J. Mech. Phys. Solids, 38-3 (1990), 405.), (2) Logan-Hosford (reference: Logan RW, Hosford WF: Int. J. Mech. Sci., 19 (1977) ), 505.), (3) Gotoh (reference: Gotoh, M .: Int. J. Mech. Sci., 19 (1977), 505.), (4) Barlat (reference: Barlat, F. et al: Yield function proposed by Int. J. Plasticity, 19 (2003), 1297).

また、パラメータ同定部11は、塑性構成式に対して、新たなパラメータを追加したときに、まず、パラメータを追加する前の塑性構成式を用いて、追加分のパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、次に、この同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うようになっている。
塑性構成式情報記憶部12は、第1シミュレート部13及び第2シミュレート部14の各シミュレーションにおいて用いる塑性構成式に関する情報(以下、塑性構成式情報と称す)を、後述する記憶装置70内に記憶する機能と、パラメータ同定部11、第1シミュレート部13及び第2シミュレート部14からの要求に応じて、記憶装置70に記憶された塑性構成式情報を読み出して提供する機能とを有している。
In addition, when a new parameter is added to the plastic constitutive equation, the parameter identification unit 11 first identifies parameters other than the added parameters using the plastic constitutive equation before adding the parameter. Next, the parameters including the remaining parameters are identified using the plastic constitutive equation to which the identification result is input.
The plastic constitutive equation information storage unit 12 stores information on a plastic constitutive equation used in each simulation of the first simulating unit 13 and the second simulating unit 14 (hereinafter referred to as plastic constitutive equation information) in a storage device 70 described later. And a function of reading and providing plastic constitutive equation information stored in the storage device 70 in response to requests from the parameter identification unit 11, the first simulation unit 13, and the second simulation unit 14. Have.

ここで、塑性構成式情報は、塑性構成式を構成する、硬化モデル、降伏関数、パラメータの種類などの構成式そのものの情報に加え、材料の種類及びその特性毎に対応付けられた前記パラメータの同定結果に関する情報、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、応力又はひずみを入力したときにそれに対応したひずみ又は応力を計算して出力するサブルーチンプログラム(以下、サブルーチンと略称)に関する情報も含む。なお、このサブルーチンは、パラメータ同定部11、第1シミュレート部13、第2シミュレート部14において共用される。   Here, the plastic constitutive equation information includes the information of the constitutive equation itself, such as the hardening model, the yield function, and the parameter type, which constitutes the plastic constitutive equation, as well as the parameters associated with each material type and its characteristics. Information related to the identification result, and information related to a subroutine program (hereinafter referred to as subroutine) that calculates and outputs the corresponding strain or stress when the stress or strain is input using the plastic constitutive equation to which the identification result is input Including. This subroutine is shared by the parameter identification unit 11, the first simulation unit 13, and the second simulation unit 14.

第1シミュレート部13は、メッシュデータ、応力条件、境界条件などの各種データを含む有限要素解析用データを取得すると共に、塑性構成式情報記憶部12を介して、パラメータ同定部11の同定結果が反映された塑性構成式からなるサブルーチンを取得し、かつ、有限要素法を用いて、プレス成形時の材料の応力−ひずみ関係をシミュレートする機能を有している。   The first simulation unit 13 acquires finite element analysis data including various data such as mesh data, stress conditions, boundary conditions, and the identification result of the parameter identification unit 11 via the plastic constitutive equation information storage unit 12. Is obtained, and a function of simulating the stress-strain relationship of the material at the time of press forming is obtained using a finite element method.

第2シミュレート部14は、第1シミュレート部13から、プレス成形時の材料の応力−ひずみ関係のシミュレーションの結果を取得すると共に、塑性構成式情報記憶部12を介して、パラメータ同定部11の同定結果が入力された塑性構成式からなるサブルーチンを取得し、前記取得したシミュレーションの結果、及び前記取得したサブルーチンを用いてスプリングバック過程の応力−ひずみ関係をシミュレートする機能を有している。   The second simulating unit 14 acquires from the first simulating unit 13 the result of the simulation of the stress-strain relationship of the material at the time of press forming, and the parameter identifying unit 11 via the plastic constitutive equation information storage unit 12. The function of simulating the stress-strain relationship of the springback process using the acquired simulation result and the acquired subroutine is obtained. .

画像表示部15は、パラメータ同定部11による同定結果に関する情報(試験値、同定されたパラメータ値、同定結果を用いたシミュレーションの結果など)を取得し、当該取得した情報に基づき、実際の試験の結果と、シミュレーションの結果との比較情報などを画像表示する機能を有している。更に、画像表示部15は、第1シミュレート部13及び第2シミュレート部14によるシミュレーションの結果を取得し、当該取得した情報に基づき、プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレーションの結果、及びスプリングバック過程の応力−ひずみ関係のシミュレーションの結果に基づく情報を画像表示する機能を有している。   The image display unit 15 acquires information on the identification result by the parameter identification unit 11 (test value, identified parameter value, simulation result using the identification result, etc.), and based on the acquired information, the actual test It has a function of displaying, for example, comparison information between the results and the simulation results. Furthermore, the image display unit 15 acquires simulation results by the first simulation unit 13 and the second simulation unit 14, and based on the acquired information, results of simulation of a stress-strain relationship during press molding, and It has the function of displaying information based on the result of simulation of the stress-strain relationship in the springback process.

ここで、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100は、シミュレーションのための各種制御や前記試験結果取得部10、パラメータ同定部11、塑性構成式情報記憶部12、第1シミュレート部13、第2シミュレート部14、画像表示部15などの各機能をコンピュータソフトウェア上で、すなわちコンピュータ読み取り可能なシミュレーションプログラムを実行することで実現するためのコンピュータシステムであり、そのハードウェア構成は、図2に示すように、各種制御や演算処理を担う中央演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)60と、主記憶装置(Main Storage)を構成するRAM(Random Access Memory)62と、読み出し専用の記憶装置であるROM(Read Only Memory)64との間をPCI(Peripheral Component Interconnect)バス等からなる各種内外バス68で接続すると共に、このバス68に入出力インターフェース(I/F)66を介して、HDD(Hard Disk Drive)などの外部記憶装置(Secondary Storage)70や、LCDモニター等の出力装置72、操作パネルなどの入力装置74などを接続したものである。   Here, the stress-strain relationship simulation system 100 includes various controls for simulation, the test result acquisition unit 10, the parameter identification unit 11, the plastic constitutive equation information storage unit 12, the first simulation unit 13, and the second simulation. 2 is a computer system for realizing the functions of the unit 14 and the image display unit 15 on computer software, that is, by executing a computer-readable simulation program, and the hardware configuration thereof is as shown in FIG. A central processing unit (CPU) 60 that is a central processing unit responsible for various controls and arithmetic processing, a RAM (Random Access Memory) 62 that constitutes a main storage device (Main Storage), and a read-only storage device A ROM (Read Only Memory) 64 is connected with various internal / external buses 68 such as a peripheral component interconnect (PCI) bus, and the HDD 68 (input / output interface (I / F) 66) is connected to the bus 68. An external storage device (Secondary Storage) 70 such as a Hard Disk Drive, an output device 72 such as an LCD monitor, and an input device 74 such as an operation panel are connected.

そして、電源を投入すると、ROM64などに記憶されたBIOSなどのシステムプログラムが、ROM64に、予め記憶された各種専用のコンピュータプログラムを、あるいは、CD−ROMやDVD−ROM、フレキシブルディスク(FD)などの記録媒体を介して、またはインターネットなどの通信ネットワークLを介して、記憶装置70にインストールされた各種専用のコンピュータプログラムを、同じくRAM62にロードし、そのRAM62にロードされたプログラムに記述された命令に従ってCPU60が各種リソースを駆使してシミュレーションを実際に行うための各種制御及び演算処理を行うことで前述したような各部の機能をソフトウェア上で実現できるようになっている。   When the power is turned on, a system program such as BIOS stored in the ROM 64 or the like, various dedicated computer programs stored in the ROM 64 in advance, a CD-ROM, a DVD-ROM, a flexible disk (FD), or the like The various dedicated computer programs installed in the storage device 70 are loaded into the RAM 62 via the recording medium or the communication network L such as the Internet, and the instructions described in the program loaded in the RAM 62 are loaded. Accordingly, the functions of the respective units as described above can be realized on the software by the CPU 60 performing various controls and arithmetic processing for actually performing the simulation using various resources.

次に、図3に基づき、上記のような応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100による処理の流れを説明する。ここで、図3は、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100による処理の流れを示すフローチャートである。
CPU60によって、専用のコンピュータプログラムの実行が開始されると、図3に示すように、まず、ステップS100に移行し、試験結果取得部10において、パラメータ同定処理の開始指示(同定開始指示)があったか否かを判定し、開始指示があったと判定した場合(Yes)は、ステップS102に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS108に移行する。
Next, based on FIG. 3, the flow of processing by the above-described stress-strain relationship simulation system 100 will be described. Here, FIG. 3 is a flowchart showing a flow of processing by the stress-strain relationship simulation system 100.
When execution of the dedicated computer program is started by the CPU 60, as shown in FIG. 3, first, the process proceeds to step S100, and the test result acquisition unit 10 has received an instruction to start parameter identification processing (identification start instruction). If it is determined that there is a start instruction (Yes), the process proceeds to step S102, and if not (No), the process proceeds to step S108.

ステップS102に移行した場合は、試験結果取得部10において、シミュレーションの対象とする材料の試験の結果を取得すると共に、当該取得した試験の結果をパラメータ同定部11に入力して、ステップS104に移行する。ここで、対象とする材料の試験の結果は、事前に行った試験の結果を、記憶装置70に予め記憶しておいたものを読み出して取得する。   When the process proceeds to step S102, the test result acquisition unit 10 acquires the test result of the material to be simulated, and inputs the acquired test result to the parameter identification unit 11, and the process proceeds to step S104. To do. Here, the result of the test of the target material is obtained by reading out the result of the test performed in advance and stored in the storage device 70 in advance.

ステップS104では、パラメータ同定部11において、ステップS102で取得した試験の結果を用いて、シミュレーションに用いる塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定処理を実行してパラメータを同定し、ステップS106に移行する。
ステップS106では、画像表示部15において、ステップS104の同定結果に基づく情報を画像表示して一連の処理を終了し、ステップS100に移行する。
In step S104, the parameter identification unit 11 executes parameter identification processing for identifying the parameters of the plastic constitutive equation used in the simulation using the test result acquired in step S102, identifies the parameters, and proceeds to step S106. .
In step S106, the image display unit 15 displays an image of information based on the identification result in step S104, ends the series of processes, and proceeds to step S100.

一方、ステップS100において、同定開始指示がなく、ステップS108に移行した場合は、第1シミュレート部13において、シミュレーションの開始指示があったか否かを判定し、開始指示があったと判定した場合(Yes)は、ステップS110に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS100に移行する。
ステップS110に移行した場合は、第1シミュレート部13において、ステップS104の同定結果を入力した塑性構成式情報(サブルーチン)を用いて、プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレート処理(第1シミュレート処理)を実行して、ステップS112に移行する。
On the other hand, if there is no identification start instruction in step S100 and the process proceeds to step S108, the first simulating unit 13 determines whether there is a simulation start instruction, and if it is determined that there is a start instruction (Yes ) Goes to step S110, otherwise (No) goes to step S100.
When the process proceeds to step S110, the first simulating unit 13 uses the plastic constitutive equation information (subroutine) to which the identification result of step S104 is input to simulate the stress-strain relationship during the press forming (first process). The simulation process is executed, and the process proceeds to step S112.

ステップS112では、第2シミュレート部14において、ステップS104の同定結果を入力した塑性構成式情報(サブルーチン)を用いて、スプリングバック時の応力−ひずみ関係のシミュレート処理(第2シミュレート処理)を実行して、ステップS114に移行する。
ステップS114では、画像表示部15において、シミュレーションの結果に基づく情報を画像表示して、一連の処理を終了し、ステップS100に移行する。
In step S112, the second simulating unit 14 uses the plastic constitutive equation information (subroutine) to which the identification result in step S104 is input to simulate the stress-strain relationship during spring back (second simulating process). And the process proceeds to step S114.
In step S114, information based on the result of the simulation is displayed on the image display unit 15, and a series of processing ends, and the process proceeds to step S100.

更に、図4に基づき、ステップS104のパラメータ同定処理の流れを説明する。ここで、図4は、パラメータ同定部11におけるパラメータ同定処理の流れを示すフローチャートである。
パラメータ同定処理は、図4に示すように、まず、ステップS200に移行し、パラメータ同定部11において、試験結果取得部10から、同定開始指示にて指示された試験の結果を取得できたか否かを判定し、取得できたと判定した場合(Yes)は、ステップS202に移行し、そうでない場合(No)は、取得できたと判定するまで処理を繰り返す。
Furthermore, the flow of the parameter identification process in step S104 will be described based on FIG. Here, FIG. 4 is a flowchart showing the flow of parameter identification processing in the parameter identification unit 11.
As shown in FIG. 4, the parameter identification process first proceeds to step S <b> 200, and whether or not the parameter identification unit 11 has acquired the test result instructed by the identification start instruction from the test result acquisition unit 10. If it is determined that it has been acquired (Yes), the process proceeds to step S202. If not (No), the process is repeated until it is determined that it has been acquired.

ステップS202に移行した場合は、パラメータ同定部11において、塑性構成式情報記憶部12を介して、同定開始指示にて指示された内容の塑性構成式情報を記憶装置70から取得して、ステップS204に移行する。ここでの塑性構成式情報は、硬化モデルの種類、流れ則の種類、降伏関数の種類、パラメータの種類などに関する情報からなる。
ステップS204では、パラメータ同定部11において、塑性構成式にて常用するパラメータに対して、新規のパラメータの追加があるか否かを判定し、追加があると判定した場合(Yes)は、ステップS206に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS212に移行する。
When the process proceeds to step S202, the parameter identification unit 11 acquires the plastic constitutive equation information having the content instructed by the identification start instruction from the storage device 70 via the plastic constitutive equation information storage unit 12, and step S204. Migrate to The plastic constitutive equation information here includes information on the type of hardening model, the type of flow law, the type of yield function, the type of parameter, and the like.
In step S204, the parameter identification unit 11 determines whether or not a new parameter is added to a parameter that is commonly used in the plastic constitutive equation. If it is determined that there is an addition (Yes), step S206 is performed. If not (No), the process proceeds to step S212.

ステップS206に移行した場合は、パラメータ同定部11において、ステップS200で取得した試験結果と、ステップS202で取得した塑性構成式情報とに基づき、追加されたパラメータ以外のパラメータを先に同定してステップS208に移行する。
ここで、同定処理は、例えば、公知の同定方法の一つである多点近似法(Multi Point Approximation Method)を用いて行う。また、パラメータは、ランダムな値や例えば0などの定数の初期値が予め与えられており、試験の結果を元データとして、この元データと、同定したパラメータを入力した場合のシミュレーションの結果との差を評価する。つまり、この差が最小(局所解)となるように、パラメータの値を補正する演算処理(学習演算)を繰り返し、この差が最小となるときのパラメータの値を該パラメータの同定結果として出力するとともに同定処理を完了する。
When the process proceeds to step S206, the parameter identification unit 11 first identifies parameters other than the added parameter based on the test result acquired in step S200 and the plastic constitutive equation information acquired in step S202. The process proceeds to S208.
Here, the identification process is performed using, for example, a multi-point approximation method that is one of known identification methods. In addition, a random value or an initial value of a constant such as 0 is given in advance as a parameter. Using the test result as original data, the original data and the simulation result when the identified parameter is input Evaluate the difference. That is, the calculation process (learning calculation) for correcting the parameter value is repeated so that the difference is minimized (local solution), and the parameter value when the difference is minimized is output as the identification result of the parameter. At the same time, the identification process is completed.

ステップS208では、パラメータ同定部11において、ステップS206で同定した新規の追加分以外のパラメータ(常用のパラメータ)の値を、追加分以外のパラメータの初期値とし、追加分を含むパラメータ(追加分だけ、あるいは追加分を含む全て、という場合も含む)を同定してステップS210に移行する。なお、この同定処理においては、新たな試験の結果を取得して元データとして用いてもよいし、ステップS206における同定処理時と同じ試験の結果を用いてもよい。また、ステップS208においては、上記のような同定処理を、追加分を含む全てのパラメータの同定が完了するまで行う。   In step S208, the parameter identification unit 11 sets the value of the parameter other than the newly added part (ordinary parameter) identified in step S206 as the initial value of the parameter other than the added part, and includes the parameter including the added part (only the added part). , Or all including additional parts), and the process proceeds to step S210. In this identification process, a new test result may be acquired and used as original data, or the same test result as in the identification process in step S206 may be used. In step S208, the identification process as described above is performed until the identification of all the parameters including the added part is completed.

ステップS210では、パラメータ同定部11により、ステップS208の同定結果を、塑性構成式情報記憶部12に向け出力し、当該塑性構成式情報記憶部12を介して、記憶装置70内に記憶すると共に、ステップS208の同定結果を、画像表示部15に向け出力して、一連の処理を終了し、ステップS106に移行する。
一方、ステップS204において、パラメータの追加分がなく、ステップS212に移行した場合は、パラメータ同定部11において、ステップS200で取得した試験結果と、ステップS202で取得した塑性構成式情報とを用いて、全てのパラメータを同時に同定してステップS210に移行する。つまり、常用のパラメータだけであれば、全パラメータを同時に同定する。
In step S210, the parameter identification unit 11 outputs the identification result of step S208 to the plastic constitutive equation information storage unit 12 and stores it in the storage device 70 via the plastic constitutive equation information storage unit 12. The identification result in step S208 is output to the image display unit 15, the series of processes is terminated, and the process proceeds to step S106.
On the other hand, when there is no additional parameter in step S204 and the process proceeds to step S212, the parameter identification unit 11 uses the test result acquired in step S200 and the plastic constitutive equation information acquired in step S202. All parameters are identified simultaneously, and the process proceeds to step S210. That is, if there are only ordinary parameters, all parameters are identified simultaneously.

更に、図5に基づき、ステップS110の第1シミュレート処理の流れを説明する。ここで、図5は、第1シミュレート部13における第1シミュレート処理の流れを示すフローチャートである。
第1シミュレート処理は、図5に示すように、まず、ステップS300に移行し、第1シミュレート部13において、入力装置74などを介して、入力又は指定された、有限要素解析用データを取得して、ステップS302に移行する。
Further, the flow of the first simulation process in step S110 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the first simulation process in the first simulator 13.
As shown in FIG. 5, in the first simulation process, first, the process proceeds to step S300, and the finite element analysis data input or designated by the first simulation unit 13 via the input device 74 is used. Acquire and move to step S302.

ステップS302では、第1シミュレート部13において、塑性構成式情報記憶部12を介して、記憶装置70に記憶された、対象とする材料に対応するパラメータの同定結果および、塑性構成式情報(サブルーチン)を取得して、ステップS304に移行する。
ステップS304では、第1シミュレート部13において、ステップS302で取得したパラメータの同定結果を入力した塑性構成式情報(サブルーチン)を用いて、プレス成形時の材料の応力−ひずみ関係をシミュレートして、ステップS306に移行する。
In step S302, in the first simulation unit 13, the parameter identification result corresponding to the target material and the plastic constitutive equation information (subroutine) stored in the storage device 70 via the plastic constitutive equation information storage unit 12 are stored. ) And the process proceeds to step S304.
In step S304, the first simulating unit 13 simulates the stress-strain relationship of the material during press forming using the plastic constitutive equation information (subroutine) in which the parameter identification result obtained in step S302 is input. The process proceeds to step S306.

ステップS306では、第1シミュレート部13において、ステップS304によるシミュレーションの結果を、第2シミュレート部14に向け出力し、一連の処理を終了し、ステップS112に移行する。
更に、図6に基づき、ステップS112の第2シミュレート処理の流れを説明する。ここで、図6は、第2シミュレート部14における第2シミュレート処理の流れを示すフローチャートである。
In step S306, the first simulation unit 13 outputs the result of the simulation in step S304 to the second simulation unit 14, ends the series of processes, and proceeds to step S112.
Furthermore, the flow of the second simulation process in step S112 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the second simulation process in the second simulator 14.

第2シミュレート処理は、図6に示すように、まず、ステップS400に移行し、第2シミュレート部14において、第1シミュレート部13によるシミュレーションの結果を取得できたか否かを判定し、取得できたと判定した場合(Yes)は、ステップS402に移行し、そうでない場合(No)は、取得できたと判定するまで処理を繰り返す。
ステップS402に移行した場合は、第2シミュレート部14において、塑性構成式情報記憶部12を介して、記憶装置70に記憶され、かつ、第1シミュレート処理で用いたものと同じパラメータの同定結果および、塑性構成式情報(サブルーチン)を取得して、ステップS404に移行する。
In the second simulation process, as shown in FIG. 6, first, the process proceeds to step S <b> 400, and it is determined whether or not the second simulation unit 14 has obtained the result of the simulation by the first simulation unit 13. If it is determined that acquisition is possible (Yes), the process proceeds to step S402. If not (No), the process is repeated until it is determined that acquisition is possible.
When the process proceeds to step S402, the second simulation unit 14 identifies the same parameters as those stored in the storage device 70 via the plastic constitutive equation information storage unit 12 and used in the first simulation process. The result and plastic constitutive information (subroutine) are acquired, and the process proceeds to step S404.

ステップS404では、第2シミュレート部14において、ステップS400で取得したシミュレーションの結果と、ステップS402で取得したパラメータの同定結果を入力した塑性構成式情報(サブルーチン)とを用いて、スプリングバック時の材料の応力−ひずみ関係をシミュレートして、ステップS406に移行する。
ステップS406では、第2シミュレート部14において、第1シミュレート処理及び第2シミュレート処理によるシミュレーションの結果を、画像表示部15に出力し、一連の処理を終了し、ステップS114に移行する。
In step S404, the second simulating unit 14 uses the plastic constitutive equation information (subroutine) in which the simulation result acquired in step S400 and the parameter identification result acquired in step S402 are input. The stress-strain relationship of the material is simulated, and the process proceeds to step S406.
In step S406, the second simulation unit 14 outputs the simulation results of the first simulation process and the second simulation process to the image display unit 15, ends the series of processes, and proceeds to step S114.

次に、図7〜図12に基づき、本実施の形態の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100の処理の流れについて、より具体的に説明する。
ここで、図7は、吉田−上森モデルを模式的に示す図であり、図8(a)及び(b)は、Non-IH(Isotropic Hardening:等方硬化)領域の一例を示す図であり、図9(a)及び(b)は、限界曲面BSとNon-IH領域との関係を示す図である。また、図10は、追加分以外のパラメータを先に同定する処理を行った場合の画像表示例を示す図であり、図11は、全パラメータを同時に同定する処理を行った場合の画像表示例を示す図である。また、図12は、プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレーションの結果の一例を示す図である。図11や図12に示すような画像のほか、先述の図14や図15に示すような画像を表示させるようにしてもよい。静止状態のみならず、応力の変化に伴い、動く状態をアニメーション的に表示させるようにするなどしてもよい。
Next, based on FIGS. 7-12, the flow of a process of the stress-strain relationship simulation system 100 of this Embodiment is demonstrated more concretely.
Here, FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the Yoshida-Uemori model, and FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating an example of a Non-IH (Isotropic Hardening) region. FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the relationship between the limit curved surface BS and the Non-IH region. FIG. 10 is a diagram illustrating an image display example when the process of first identifying parameters other than the added amount is performed, and FIG. 11 is an image display example when the process of simultaneously identifying all parameters is performed. FIG. Moreover, FIG. 12 is a figure which shows an example of the result of the simulation of the stress-strain relationship at the time of press molding. In addition to the images shown in FIGS. 11 and 12, images such as those shown in FIGS. 14 and 15 may be displayed. Not only the stationary state but also the moving state with a change in stress may be displayed as an animation.

以下、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100の処理の流れの説明にあたり、吉田−上森モデルと、Hillの提案した降伏関数とを組み合わせた塑性構成式を用いることとする。なお、Hillの降伏関数(1948年)は、下式(1)で表わされる。   Hereinafter, in explaining the processing flow of the stress-strain relationship simulation system 100, a plastic constitutive equation combining the Yoshida-Uemori model and the yield function proposed by Hill will be used. Hill's yield function (1948) is expressed by the following equation (1).

Figure 2008142774
Figure 2008142774

上式(1)において、σ'11、σ'22、σ'33(以上、垂直応力)、σ'12、σ'23及びσ'31(以上、せん断応力)は材料内の各方向の応力の偏差成分(但し、垂直応力については、静水圧応力を差し引いたもの)であり、F、G、H、L、M、Nは、材料の異方性を規定するためのパラメータである。 In the above formula (1), σ ′ 11 , σ ′ 22 , σ ′ 33 (or normal stress), σ ′ 12 , σ ′ 23 and σ ′ 31 (or shear stress) are stresses in each direction in the material. Deviation component (however, the normal stress is obtained by subtracting the hydrostatic pressure stress), and F, G, H, L, M, and N are parameters for defining the anisotropy of the material.

吉田−上森モデルは、図7に示すように、降伏曲面Sが、限界曲面BSの中を移動する二曲面モデルに基づく弾塑性モデルであり、バウシンガ効果を再現可能なモデルである。
以下、吉田−上森モデルとHillの降伏関数とを組み合わせた弾塑性モデル(塑性構成式)について説明する。
いま、降伏関数をφ(σij)とすると、初期降伏曲面S0は、下式(2)で定義できる。

S0=φ(σij)−Y=0 ・・・(2)

ここで、上式(2)において、σijは、応力のテンソル量である。また、Yは、初期降伏応力であり、同定対象のパラメータの一つである。
As shown in FIG. 7, the Yoshida-Uemori model is an elasto-plastic model based on a two-surface model in which the yield surface S moves in the limit surface BS, and is a model that can reproduce the Bausinger effect.
An elastoplastic model (plastic constitutive equation) combining the Yoshida-Uemori model and the Hill yield function will be described below.
Assuming that the yield function is φ (σ ij ), the initial yield surface S 0 can be defined by the following equation (2).

S 0 = φ (σ ij ) −Y = 0 (2)

Here, in the above equation (2), σ ij is a stress tensor amount. Y is the initial yield stress and is one of the parameters to be identified.

また、初期降伏曲面S0に後続する、後続降伏曲面Sは、下式(3)で定義される。

S=φ(σij−αij)−Y=0 ・・・(3)

ここで、上式(3)におけるαは背応力であり、αijはそのテンソル量である。
Further, the subsequent yield surface S following the initial yield surface S 0 is defined by the following equation (3).

S = φ (σ ij −α ij ) −Y = 0 (3)

Here, α in the above equation (3) is the back stress, and α ij is the tensor amount.

なお、バウシンガ効果により応力反転時の再降伏が比較的早い段階から始まるとの認識から、等方硬化は考えず、上式(3)を、移動硬化のみを取り入れた式とした。
また、一般の弾塑性モデルと同様に、流れ則としては、下式(4)に示す、連合流れ則を採用した。
In view of the fact that the re-yield at the time of stress reversal starts from a relatively early stage due to the Bauschinger effect, isotropic hardening is not considered, and the above expression (3) is an expression that incorporates only kinematic hardening.
In addition, as with a general elasto-plastic model, the combined flow law shown in the following equation (4) was adopted as the flow law.

Figure 2008142774
Figure 2008142774

ここで、上式(4)における、Dp ijは、ひずみ速度であり、塑性変形の方向を示す∂S/∂σijと、塑性変形の時間的変化分を示すdλ/dtとの積で定義される。
また、限界曲面BSは、下式(5)で表される。

BS=φ(σij−βij)−(B+R)=0 ・・・(5)

上式(5)において、βは限界曲面の中心であり、テンソル量(βij)となる。また、上式(5)において、Bは、材料の特性に応じた定数で、限界曲面の初期の大きさ(半径)となる。また、Bは、同定対象のパラメータの一つでもある。また、上式(5)において、Rは、限界曲面の等方硬化による増分(変数)である。なお、Rの初期値は「0」となる。
Here, D p ij in the above equation (4) is a strain rate, and is the product of ∂S / ∂σ ij indicating the direction of plastic deformation and dλ / dt indicating the temporal change in plastic deformation. Defined.
The limit curved surface BS is expressed by the following formula (5).

BS = φ (σ ij −β ij ) − (B + R) = 0 (5)

In the above equation (5), β is the center of the limit curved surface and is the tensor amount (β ij ). In the above equation (5), B is a constant corresponding to the material characteristics, and is the initial size (radius) of the limit curved surface. B is also one of identification target parameters. In the above equation (5), R is an increment (variable) due to isotropic hardening of the limit curved surface. The initial value of R is “0”.

従って、上式(5)においては、限界曲面BSの中心位置も、半径も変化することになる。つまり、限界曲面BSに対しては、等方硬化と移動硬化との両方を考慮している。
また、降伏曲面の背応力の発展方程式としては、下式(6)〜(10)を採用した。なお、下式(6)、(7)に示す、α*の発展方程式は、Armstrong-Frederickの式を変形したものとなっている。
Accordingly, in the above equation (5), the center position and radius of the limit curved surface BS change. That is, for the limit curved surface BS, both isotropic hardening and kinematic hardening are considered.
Further, the following equations (6) to (10) were adopted as the evolution equations for the back stress of the yield surface. Note that the evolution equation of α * shown in the following equations (6) and (7) is a modification of the Armstrong-Frederick equation.

Figure 2008142774
Figure 2008142774

ここで、上式(6)、(7)における、α*は、限界曲面から見た降伏曲面の中心であり、テンソル量となる(α*ij)。また、上式(7)における、Cは、降伏曲面の移動硬化に関する材料パラメータであり、移動硬化の速さを規定する。なお、Cは、同定対象のパラメータの一つでもある。また、上式(7)における、dp/dtは、相当塑性ひずみの時間的変化分であり、上式(8)で表される。 Here, in the above formulas (6) and (7), α * is the center of the yield surface viewed from the limit surface and is the tensor amount (α * ij ). In the above equation (7), C is a material parameter relating to kinematic hardening of the yield surface, and defines the speed of kinematic hardening. C is also one of parameters to be identified. Further, dp / dt in the above equation (7) is a temporal change in the equivalent plastic strain, and is represented by the above equation (8).

また、限界曲面の背応力の発展方程式は、下式(11)、(12)を採用した。Rの発展方程式としては、Chaboche-Rousselierの式を、βの発展方程式としては、Armstrong-Frederick則をそのまま採用した。   Further, the following equations (11) and (12) were adopted as the evolution equations for the back stress of the limit curved surface. The Chaboche-Rousselier equation was used as the R evolution equation, and the Armstrong-Frederick rule was adopted as the β evolution equation.

Figure 2008142774
Figure 2008142774

上式(11)において、dR/dtは、限界曲面の半径の時間的変化分であり、Rsatは、Rの限界値である。なお、Rsatは、同定対象のパラメータの一つでもある。また、上式(12)において、β'ijは、限界曲面の中心の偏差応力成分であり、限界曲面の中心βから、せん断応力分を除いた静水圧応力を差し引いたものである。また、上式(12)において、bは、限界曲面の移動硬化の可動領域を規定するパラメータであり、同定対象のパラメータの一つである。 In the above equation (11), dR / dt is the time variation of the radius of the limit curved surface, and R sat is the limit value of R. Note that R sat is also one of parameters to be identified. In the above equation (12), β ′ ij is a deviation stress component at the center of the limit curved surface, and is obtained by subtracting the hydrostatic stress excluding the shear stress from the center β of the limit curve. Further, in the above equation (12), b is a parameter that defines a movable region of kinematic hardening of the limit curved surface, and is one of identification target parameters.

また、吉田−上森モデルでは、図8(a)及び(b)に示す、Non-IH領域(以下、非等方硬化領域と称す)を表現するために、もう一つの曲面を定義して、上式(11)に示すRの発展式に制限を加えている。この曲面は、Non-IH surfaceと呼ばれ、下式(13)〜(17)で定義される。以下、このNon-IH surfaceを、非等方硬化曲面と称す。   In the Yoshida-Uemori model, another curved surface is defined in order to express the Non-IH region (hereinafter referred to as the anisotropic hardening region) shown in FIGS. 8A and 8B. In addition, a restriction is added to the development formula of R shown in the above formula (11). This curved surface is called a Non-IH surface and is defined by the following equations (13) to (17). Hereinafter, this Non-IH surface is referred to as an anisotropically hardened curved surface.

Figure 2008142774
Figure 2008142774

ここで、上式(15)及び(17)における、hは、非硬化領域をコントロールする材料パラメータであり、同定対象のパラメータの一つである。また、上式(14)における、rは、非硬化曲面の大きさ(半径)であり、dr/dtは、非硬化曲面の半径rの時間的変化分である。   Here, in the above formulas (15) and (17), h is a material parameter for controlling the non-cured region, and is one of identification target parameters. In the above formula (14), r is the size (radius) of the non-cured curved surface, and dr / dt is the time change of the radius r of the non-cured curved surface.

つまり、上式(13)〜(17)によって、図9(a)及び(b)に示すように、限界曲面BSの中心βが非等方硬化曲面の内部に存在するときは、Rの拡大を抑制するようにして、非等方硬化領域を表現している。
また、上式(1)〜(17)で定義した、弾塑性モデル(塑性構成式)に対して、新規のパラメータを追加することも可能である。
That is, according to the above formulas (13) to (17), as shown in FIGS. 9A and 9B, when the center β of the limit curved surface BS exists inside the anisotropic hardening curved surface, the R is enlarged. In this way, the anisotropic hardening region is expressed.
It is also possible to add a new parameter to the elastic-plastic model (plastic constitutive equation) defined by the above equations (1) to (17).

例えば、上式(14)における、非硬化曲面の大きさ(半径)であるrの初期の大きさを示すパラメータである、rinitialを追加することが可能である。
また、降伏曲面の移動硬化に関する材料パラメータであるCは、下式(18)及び(19)に示すように、初期のCの値であるC1と、後続のCの値であるC2との、2つのパラメータに分けることが可能である。
For example, it is possible to add r initial which is a parameter indicating the initial size of r, which is the size (radius) of the non-cured curved surface, in the above equation (14).
In addition, C, which is a material parameter related to kinematic hardening of the yield surface, is expressed by the following formulas (18) and (19): the initial C value C1 and the subsequent C value C2. It can be divided into two parameters.

Figure 2008142774
Figure 2008142774

更に、見かけのヤング率に関する材料パラメータE0、Ea、ξを追加することも可能である。この場合は、下式(20)の関係が成立する。

E=E0−(E0−Ea)(1−exp(−ξp)) ・・・(20)

ここで、上式(20)において、pは、相当塑性ひずみである。
Furthermore, it is also possible to add material parameters E 0 , E a , ξ relating to the apparent Young's modulus. In this case, the relationship of the following formula (20) is established.

E = E 0 − (E 0 −E a ) (1−exp (−ξp)) (20)

Here, in the above formula (20), p is the equivalent plastic strain.

次に、上記の塑性構成式からなる塑性構成式情報が、記憶装置70に記憶されているとして、本発明の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100の動作を説明する。
入力装置74を介した、ユーザからの同定開始指示が入力されると(ステップS100の「Yes」の分岐)、試験結果取得部10は、記憶装置70に記憶された試験の結果を取得する(ステップS102)。この同定開始指示には、同定処理に用いる、試験の結果の種類(材料、試験の内容などの種類)、塑性構成式の種類(硬化モデル、流れ則、降伏関数などの種類)、前記塑性構成式に対応するパラメータの種類などが含まれる。
Next, the operation of the stress-strain relationship simulation system 100 of the present invention will be described on the assumption that the plastic constitutive equation information including the plastic constitutive equation is stored in the storage device 70.
When an identification start instruction is input from the user via the input device 74 ("Yes" branch in step S100), the test result acquisition unit 10 acquires the test result stored in the storage device 70 ( Step S102). This identification start instruction includes the type of test results (type of material, test content, etc.), the type of plastic constitutive equation (type of hardening model, flow law, yield function, etc.) used in the identification process, and the plastic configuration This includes the type of parameter corresponding to the expression.

ここでは、材料の種類を高張力鋼板とし、かつ、バウシンガ効果を精度良く再現するために、試験の結果の種類として引張−圧縮試験を指定し、その試験の結果を取得する。具体的な引張−圧縮試験の内容は、シミュレーションの対象となる高張力鋼板に対して、引っ張り方向の力を加えていった後に、引っ張り方向の力を徐々に弱めて除荷していき、引き続き前記引っ張り方向とは逆方向(圧縮方向)に力を加えていくという処理を経るものである。   Here, in order to make the material type a high-tensile steel plate and accurately reproduce the Bauschinger effect, a tensile-compression test is specified as the test result type, and the result of the test is acquired. The details of the tensile-compression test were as follows. After applying a tensile force to the high-tensile steel plate to be simulated, the tensile force was gradually reduced and unloaded. A process of applying a force in a direction opposite to the pulling direction (compression direction) is performed.

引張−圧縮試験の試験の結果を取得すると、パラメータ同定部11は、パラメータ同定処理を実行する(ステップS104)。パラメータ同定処理が実行される(試験の結果が取得される)と(ステップS200の「Yes」の分岐)、パラメータ同定部11は、まず、塑性構成式情報記憶部12を介して、記憶装置70に記憶された塑性構成式情報の中から、同定開始指示で指定された塑性構成式情報を取得する(ステップS202)。ここでは、上記吉田−上森モデルとHillの降伏関数との組み合わせから構成される塑性構成式情報が指定されたとし、当該塑性構成式情報を取得する。   When acquiring the result of the tensile-compression test, the parameter identification unit 11 executes a parameter identification process (step S104). When the parameter identification process is executed (the result of the test is acquired) (the branch of “Yes” in step S200), the parameter identification unit 11 firstly stores the storage device 70 via the plastic constitutive equation information storage unit 12. The plastic constitutive equation information designated by the identification start instruction is acquired from the plastic constitutive equation information stored in (Step S202). Here, it is assumed that plastic constitutive equation information composed of a combination of the Yoshida-Uemori model and the Hill yield function is specified, and the plastic constitutive equation information is acquired.

前記塑性構成式情報を取得すると、次に、同定開始指示に基づき、新規のパラメータの追加があるか否かを判定する(ステップS204)。ここでは、開始指示において、吉田−上森モデルにて常用のパラメータに対し、先述したrinitialの追加指示があったとする(ステップS204の「Yes」の分岐)。
つまり、パラメータ同定部11は、吉田−上森モデルにおける、初期降伏応力Y、限界曲面の初期の大きさB、限界曲面の加工硬化限界値Rsat、降伏曲面の移動硬化に関する材料パラメータC、限界曲面の等方硬化に関する材料パラメータk、限界曲面の移動硬化の可動領域を規定するパラメータb、非硬化領域をコントロールする材料パラメータh、及び非硬化曲面の初期の大きさrinitialの合計8つのパラメータを同定することになる。
Once the plastic constitutive equation information is acquired, it is next determined whether or not a new parameter has been added based on the identification start instruction (step S204). Here, it is assumed that, in the start instruction, the above-described r initial addition instruction is given for the parameters commonly used in the Yoshida-Uemori model (“Yes” branch in step S204).
That is, the parameter identification unit 11 in the Yoshida-Uemori model has an initial yield stress Y, an initial size B of the limit curved surface, a work hardening limit value R sat of the limit curved surface, a material parameter C relating to kinematic hardening of the yield surface, A total of eight parameters: a material parameter k relating to isotropic hardening of a curved surface, a parameter b defining a moving region of kinematic hardening of a limit curved surface, a material parameter h controlling a non-curing region, and an initial size r initial of the non-curing surface Will be identified.

パラメータ同定部11は、まず、パラメータrinitialの追加前の塑性構成式を構成する、常用の7つのパラメータの同定処理を先に行う(ステップS206)。パラメータの同定は、先述したように、上記取得した試験の結果を元データとし、公知の多点近似法を用いた繰り返し計算によって行う。これにより、Y、B、Rsat、C、k、b、hの7つのパラメータが先に同定される。 First, the parameter identification unit 11 first performs identification processing of seven common parameters constituting the plastic constitutive equation before the addition of the parameter r initial (step S206). As described above, the parameters are identified by iterative calculation using a known multipoint approximation method using the obtained test results as original data. As a result, seven parameters Y, B, R sat , C, k, b, and h are identified first.

そして、これら7つのパラメータの同定が完了すると、次に、これら7つのパラメータに、rinitialを追加した8つのパラメータの同定を行う(ステップS208)。このとき、先に同定した7つのパラメータの同定結果を、rinitialを除く残り7つのパラメータの初期値として用いる。
なお、パラメータの同定処理は、1つの試験の結果のみを用いて行うこともできるが、複数の試験の結果を用いることも可能である。その際は、引っ張りのみ、又は圧縮のみの試験の結果を含めることが可能である。
When the identification of these seven parameters is completed, next, eight parameters obtained by adding r initial to these seven parameters are identified (step S208). At this time, the identification results of the previously identified seven parameters are used as initial values for the remaining seven parameters excluding r initial .
The parameter identification process can be performed using only the results of one test, but the results of a plurality of tests can also be used. In that case, it is possible to include the results of a pull-only or compression-only test.

そして、パラメータ同定部11は、新規追加分を含む8つのパラメータの同定が完了すると、同定結果を、塑性構成式情報記憶部12に向け出力すると共に、当該塑性構成式情報記憶部12を介して、前記同定結果を、材料の種類及び特性、パラメータの同定に用いた塑性構成式情報などと対応付けて記憶装置70に記憶する。更に、パラメータ同定部11は、前記同定結果、当該同定結果を用いたシミュレーションの結果(サブルーチンによる計算結果)、及び上記取得した引張−圧縮試験の試験の結果を、画像表示部15に出力する(ステップS210)。   Then, when the identification of the eight parameters including the newly added portion is completed, the parameter identification unit 11 outputs the identification result to the plastic constitutive equation information storage unit 12 and via the plastic constitutive equation information storage unit 12 The identification result is stored in the storage device 70 in association with the type and characteristics of the material, the plastic constitutive information used for identifying the parameters, and the like. Further, the parameter identification unit 11 outputs the identification result, the result of the simulation using the identification result (the calculation result by the subroutine), and the result of the acquired tensile-compression test to the image display unit 15 ( Step S210).

一方、画像表示部15は、パラメータ同定部11から、前記同定結果、前記シミュレーションの結果、及び引張−圧縮試験の結果を取得すると、シミュレーションの結果及び前記引張−圧縮試験の結果に基づき、横軸をひずみ、縦軸を応力として、応力−ひずみ関係のグラフを生成する。そして、図10に示すように、このグラフを、引張−圧縮試験の結果を示すグラフと共に画像表示する(ステップS106)。   On the other hand, when the image display unit 15 acquires the identification result, the simulation result, and the tensile-compression test result from the parameter identification unit 11, the horizontal axis is based on the simulation result and the tensile-compression test result. Is a strain and a vertical axis is stress, and a graph of a stress-strain relationship is generated. Then, as shown in FIG. 10, this graph is displayed as an image together with a graph indicating the result of the tension-compression test (step S106).

図10に示すように、実際の試験の結果に対して、シミュレーションの結果は、前記試験の結果にかなり近い値となっており、良好な同定結果が得られたといえる。
一方、図11に示す、応力−ひずみ関係のグラフは、新規追加分を含む8つのパラメータの同定を、1度の同定処理で同時に行ったときのものである。図10に示すシミュレーションの結果と比較して、図11に示すシミュレーションの結果は、試験の結果からのずれが非常に大きいことが解る。これは、不適切な同定結果であるといえる。
As shown in FIG. 10, the result of the simulation is considerably close to the result of the test with respect to the actual test result, and it can be said that a good identification result was obtained.
On the other hand, the graph of the stress-strain relationship shown in FIG. 11 is obtained when eight parameters including a newly added portion are simultaneously identified by one identification process. Compared with the simulation result shown in FIG. 10, it can be seen that the simulation result shown in FIG. 11 has a very large deviation from the test result. This can be said to be an inappropriate identification result.

つまり、パラメータを新規に追加した場合には、追加分以外の7つのパラメータを先に同定し、その同定結果を用いて追加分である8つ目のパラメータを含むパラメータを同定する、本発明の方法の方が有効である。
また、上記8つのパラメータにおけるCの代わりに、C1及びC2を追加した、計9つのパラメータを同定する場合には、例えば、上記8つのパラメータの同定後に、これらのうち、Cの同定結果を除く7つの同定結果を初期値とすると共に、Cに代えて、C1及びC2を追加し、計9つのパラメータを同定する。つまり、新規のパラメータを複数追加するときは、1つ前の同定結果を初期値とし、新規のパラメータを、1つ同定してはまた1つというように順次同定する方法が一つは考えられる。あるいは、複数の新規のパラメータを一度に同定する方法も考えられる。
That is, when a parameter is newly added, seven parameters other than the added portion are identified first, and a parameter including the eighth parameter that is the added portion is identified using the identification result. The method is more effective.
In addition, when identifying a total of nine parameters, in which C1 and C2 are added instead of C in the eight parameters, for example, after identifying the eight parameters, the identification result of C among these is excluded. The seven identification results are set as initial values, and C1 and C2 are added instead of C to identify a total of nine parameters. That is, when adding a plurality of new parameters, one method is conceivable in which the previous identification result is set as the initial value, one new parameter is identified, and then one is identified again. . Alternatively, a method of identifying a plurality of new parameters at once can be considered.

なお、常用パラメータを先に同定し、この同定結果を初期値として、1つあるいは複数の新規のパラメータも含めたパラメータ、あるいは全てのパラメータを同定する、という同定のしかたを行うようにしてもよい。
更に、上記同定結果が記憶された状態において、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100に対し、前記同定結果及びこれに対応する塑性構成式情報を用いたシミュレーションの開始指示が入力されると(ステップS108の「Yes」の分岐)、まず、第1シミュレート部13において、プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレート処理(第1シミュレート処理)が実行される(ステップS110)。ここで、シミュレーションの開始指示には、シミュレーションに用いる、塑性構成式の種類、パラメータの種類、ヤング率、ポアソン比、Lankford値などの情報、有限要素解析用データの情報などが含まれている。また、開始指示は、ユーザが入力装置70を介して指示する構成としてもよいし、同定処理後に、その同定結果に対する開始指示が自動的に入力される構成としてもよい。
It should be noted that the common parameter may be identified first, and the identification result may be identified by using the identification result as an initial value and identifying a parameter including one or a plurality of new parameters or all parameters. .
Furthermore, in the state where the identification result is stored, when a simulation start instruction using the identification result and plastic constitutive equation information corresponding thereto is input to the stress-strain relationship simulation system 100 (in step S108). First, the first simulation unit 13 executes a stress-strain relationship simulation process (first simulation process) at the time of press forming (step S110). Here, the simulation start instruction includes information such as the type of plastic constitutive equation, the type of parameter, the Young's modulus, the Poisson's ratio, the Lankford value, and the like used for the simulation, information on the data for finite element analysis, and the like. The start instruction may be configured to be instructed by the user via the input device 70, or may be configured to automatically input a start instruction for the identification result after the identification processing.

第1シミュレート部13は、先述したように、有限要素法を用いてシミュレーションを行うため、開始指示が与えられると、まず、有限要素解析用データを取得する(ステップS300)。有限要素解析用データには、材料をメッシュ状に分割するためのメッシュデータ、各メッシュ(有限要素)の応力条件、境界条件を規定するデータなどが含まれる。
有限要素解析用データを取得すると、第1シミュレート部13は、次に、開始指示で指定された同定結果および、塑性構成式情報(サブルーチン)を、塑性構成式情報記憶部12を介して記憶装置70から取得する(ステップS302)。ここでは、上記同定処理に用いた塑性構成式と同じ内容の塑性構成式情報を取得する。
As described above, since the first simulation unit 13 performs a simulation using the finite element method, when a start instruction is given, first, finite element analysis data is acquired (step S300). The data for finite element analysis includes mesh data for dividing the material into meshes, data defining the stress conditions and boundary conditions of each mesh (finite element), and the like.
When the finite element analysis data is acquired, the first simulation unit 13 then stores the identification result specified by the start instruction and the plastic constitutive equation information (subroutine) via the plastic constitutive equation information storage unit 12. Obtained from the device 70 (step S302). Here, the plastic constitutive equation information having the same contents as the plastic constitutive equation used in the identification process is acquired.

同定結果及び塑性構成式情報(サブルーチン)を取得すると、当該同定結果を入力した塑性構成式情報を用いて、プレス成形時の応力−ひずみ関係をシミュレートする(ステップS304)。ここでは、対象とする材料である高張力鋼板に対して、単軸引張/圧縮変形を与えたときの挙動をシミュレートする。具体的には、強制変位と反力に対する、応力−ひずみ関係をシミュレートする。   When the identification result and plastic constitutive equation information (subroutine) are acquired, the stress-strain relationship at the time of press forming is simulated using the plastic constitutive equation information to which the identification result is input (step S304). Here, the behavior when a uniaxial tension / compression deformation is applied to a high-tensile steel plate as a target material is simulated. Specifically, the stress-strain relationship with respect to the forced displacement and reaction force is simulated.

第1シミュレート部13は、プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレート処理が完了すると、このシミュレーションの結果を、第2シミュレート部14に向け出力する(ステップS306)。
一方、第2シミュレート部14は、第1シミュレート部13によるシミュレーションの結果を取得すると(ステップS400の「Yes」の分岐)、第1シミュレート部13で用いたものと同じ種類のパラメータ同定結果と、パラメータ同定部11及び第1シミュレート部13で用いたものと同じ塑性構成式情報(サブルーチン)とを、塑性構成式情報記憶部12を介して記憶装置70から取得する(ステップS402)。なお、これらの情報は、塑性構成式情報記憶部12を介さずに、第1シミュレート部13から直接受け取るようにしてもよい。
When the simulation process of the stress-strain relationship during press forming is completed, the first simulation unit 13 outputs the result of this simulation to the second simulation unit 14 (step S306).
On the other hand, when the second simulation unit 14 acquires the result of the simulation by the first simulation unit 13 (the branch of “Yes” in step S400), the same type of parameter identification as that used in the first simulation unit 13 is obtained. The result and the same plastic constitutive equation information (subroutine) used in the parameter identification unit 11 and the first simulating unit 13 are acquired from the storage device 70 via the plastic constitutive equation information storage unit 12 (step S402). . These pieces of information may be received directly from the first simulation unit 13 without using the plastic constitutive equation information storage unit 12.

同定結果及び塑性構成式情報(サブルーチン)を取得すると、第2シミュレート部14は、当該同定結果を入力した塑性構成式情報を用いて、スプリングバック時の応力−ひずみ関係をシミュレートする(ステップS404)。具体的に、第1シミュレート部13によるシミュレーションの結果に基づき、プレス成形後に発生する被成形材のスプリングバック量を算出する。   When the identification result and the plastic constitutive equation information (subroutine) are acquired, the second simulating unit 14 simulates the stress-strain relationship at the time of springback using the plastic constitutive equation information to which the identification result is input (step). S404). Specifically, the spring back amount of the material to be formed that occurs after press forming is calculated based on the result of the simulation by the first simulating unit 13.

第2シミュレート部14は、スプリングバック過程の応力−ひずみ関係のシミュレート処理が完了すると、このシミュレーションの結果(以下、第2シミュレーション結果と称す)を、第1シミュレート部13によるシミュレーションの結果(以下、第1シミュレーション結果と称す)と共に、画像表示部15に向け出力する(ステップS406)。
画像表示部15は、第2シミュレート部14から、第1シミュレーション結果、及び第2シミュレーション結果を取得すると、第1シミュレーション結果から、横軸をひずみ、縦軸を応力として、プレス成形時の応力−ひずみ関係のグラフを、図12に示すように、画像表示する(ステップS114)。
When the simulation process of the stress-strain relationship in the springback process is completed, the second simulation unit 14 uses the simulation result (hereinafter referred to as the second simulation result) as a result of the simulation by the first simulation unit 13. (Hereinafter referred to as a first simulation result) and output to the image display unit 15 (step S406).
When the image display unit 15 acquires the first simulation result and the second simulation result from the second simulation unit 14, the stress at the time of press forming is obtained from the first simulation result with the horizontal axis as strain and the vertical axis as stress. -As shown in FIG. 12, the graph of a strain relation is displayed as an image (step S114).

図12に示すように、引張変形後の圧縮変形過程にて、早期に再降伏を始めており、バウシンガ効果が再現できていることが解る。
また、画像表示部15は、第2シミュレーション結果から、スプリングバック量のグラフを生成し、このグラフを、画像表示する(ステップS114)。
以上、本実施の形態の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100によれば、パラメータ同定部11において、塑性構成式にて常用のパラメータに対して、パラメータを追加したときに、常用のパラメータの同定を先に行い、この同定結果を初期値として用い、追加分を含むパラメータの同定を行うことが可能である。これにより、追加分を含む全てのパラメータを同時に同定した場合と比較して、良好なシミュレーションの結果を得られる。
As shown in FIG. 12, in the process of compressive deformation after tensile deformation, re-yielding has begun at an early stage, and it can be seen that the Bauschinger effect can be reproduced.
Further, the image display unit 15 generates a graph of the amount of springback from the second simulation result, and displays this graph as an image (step S114).
As described above, according to the stress-strain relationship simulation system 100 of the present embodiment, when the parameter identification unit 11 adds a parameter to the ordinary parameter in the plastic constitutive equation, the identification of the ordinary parameter is first performed. And using this identification result as an initial value, it is possible to identify parameters including additional components. Thereby, compared with the case where all the parameters including an additional part are identified simultaneously, the result of a favorable simulation can be obtained.

また、パラメータ同定部11、第1シミュレート部13、及び第2シミュレート部14において、同一の塑性構成式情報(サブルーチン)を用いて、同定処理、及び各種シミュレート処理を行うことが可能である。これにより、硬化モデル、流れ則、降伏関数、パラメータの種類などの塑性構成式の内容(計算アルゴリズムを含む)が、前記各部において共通となるので、より正確なシミュレーションの結果を得ることが可能となる。   Further, in the parameter identification unit 11, the first simulation unit 13, and the second simulation unit 14, it is possible to perform identification processing and various simulation processing using the same plastic constitutive equation information (subroutine). is there. As a result, the contents of the plastic constitutive equation (including the calculation algorithm) such as the hardening model, flow law, yield function, parameter type, etc. are common to the respective parts, and it is possible to obtain more accurate simulation results. Become.

また、画像表示部15において、同定結果に基づく情報、各種シミュレーションの結果に基づく情報を画像表示することが可能である。これにより、同定結果、及びシミュレーションの結果を、視覚的にかつ容易に理解することが可能となる。
なお、上記実施の形態において、試験結果取得部10は、請求項7記載の試験結果取得手段に対応し、第1シミュレート部13及び第2シミュレート部14は、請求項7記載のシミュレーション手段に対応し、パラメータ同定部11は、請求項7、9及び10のいずれか1項に記載のパラメータ同定手段に対応し、画像表示部15は、請求項12記載の画像表示手段に対応する。
Further, the image display unit 15 can display information based on the identification result and information based on various simulation results. As a result, the identification result and the simulation result can be visually and easily understood.
In the above embodiment, the test result acquisition unit 10 corresponds to the test result acquisition unit described in claim 7, and the first simulation unit 13 and the second simulation unit 14 include the simulation unit described in claim 7. The parameter identification unit 11 corresponds to the parameter identification unit according to any one of claims 7, 9 and 10, and the image display unit 15 corresponds to the image display unit according to claim 12.

また、上記実施の形態において、ステップS102は、請求項1又は13記載の試験結果取得処理に対応し、ステップS104は、請求項1、3、4、13、15及び16のいずれか1項に記載のパラメータ同定処理に対応し、ステップS110及びステップS112は、請求項1又は13記載のシミュレート処理に対応し、ステップS114は、請求項6又は18記載の画像表示処理に対応する。   Moreover, in the said embodiment, step S102 respond | corresponds to the test result acquisition process of Claim 1 or 13, and step S104 corresponds to any one of Claim 1, 3, 4, 13, 15, and 16. Corresponding to the described parameter identification processing, Step S110 and Step S112 correspond to the simulation processing according to Claim 1 or 13, and Step S114 corresponds to the image display processing according to Claim 6 or 18.

なお、上記実施の形態においては、吉田−上森モデルとHillの降伏関数(1948年)とを組み合わせた塑性構成式を例に挙げて、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100の処理の流れについて説明をしたが、これに限らず、本発明は、吉田−上森モデルと組み合わせる降伏関数を別のものにした塑性構成式や、吉田−上森モデルを用いない他の塑性構成式に対しても適用可能である。   In the above embodiment, the processing flow of the stress-strain relationship simulation system 100 will be described using a plastic constitutive equation combining the Yoshida-Uemori model and the Hill yield function (1948) as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a plastic constitutive equation with a different yield function combined with the Yoshida-Uemori model and other plastic constitutive equations not using the Yoshida-Uemori model. Is possible.

また、上記実施の形態においては、常用のパラメータに対して新規のパラメータを追加した場合に、パラメータの同定処理を複数回に分けて行う例を説明したが、これに限らず、常用のパラメータの一部を先に同定し、この同定結果を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100を、1つの装置として構成したが、これに限らず、応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100を複数の構成要素に分離し、分離した各構成要素を構成する複数の装置間をデータ通信可能に接続した構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, when a new parameter is added to a normal parameter, the example in which the parameter identification process is performed in a plurality of times has been described. However, the present invention is not limited to this. A part may be identified first, and parameters including the remaining parameters may be identified using the identification result.
Moreover, in the said embodiment, although the stress-strain relationship simulation system 100 was comprised as one apparatus, it is not restricted to this, The stress-strain relationship simulation system 100 is isolate | separated into a some component and each separated. It is good also as a structure which connected between several apparatuses which comprise a component so that data communication was possible.

例えば、試験結果取得部10と、パラメータ同定部11とから構成される装置V、第1シミュレート部13、第2シミュレート部14から構成される装置W、塑性構成式情報記憶部12から構成される装置X、及び画像表示部15から構成される装置Zを構成し、これら装置V、W、X、Zをネットワーク等を介してそれぞれが互いにデータ通信できるように接続した構成などが考えられる。   For example, the apparatus V includes the test result acquisition unit 10 and the parameter identification unit 11, the apparatus W includes the first simulation unit 13 and the second simulation unit 14, and includes the plastic constitutive equation information storage unit 12. A device Z composed of the device X and the image display unit 15 is configured, and the devices V, W, X, and Z are connected via a network or the like so that they can communicate with each other. .

本発明に係る応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100の機能の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the function of the stress-strain relationship simulation system 100 which concerns on this invention. 本発明に係る応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the stress-strain relationship simulation system 100 which concerns on this invention. 応力−ひずみ関係シミュレーションシステム100の処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a processing flow of a stress-strain relationship simulation system 100. パラメータ同定部11におけるパラメータ同定処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of parameter identification processing in a parameter identification unit 11. 第1シミュレート部13における第1シミュレート処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of first simulation processing in a first simulation unit 13. 第2シミュレート部14における第2シミュレート処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of a second simulation process in the second simulation unit 14. 吉田−上森モデルを模式的に示す図である。It is a figure which shows a Yoshida-Uemori model typically. (a)及び(b)は、Non-IH(Isotropic Hardening:等方硬化)領域の一例を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows an example of a Non-IH (Isotropic Hardening: isotropic hardening) area | region. (a)及び(b)は、限界曲面BSとNon-IH領域との関係を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the relationship between the limit curved surface BS and a Non-IH area | region. 追加分以外のパラメータを先に同定する処理を行った場合の画像表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of an image display at the time of performing the process which identifies parameters other than an additional part previously. 全パラメータを同時に同定する処理を行った場合の画像表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of an image display at the time of performing the process which identifies all the parameters simultaneously. プレス成形時の応力−ひずみ関係のシミュレーションの結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of the simulation of the stress-strain relationship at the time of press molding. 横軸にひずみ、縦軸に応力を取って、スプリングバック現象の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of a springback phenomenon, taking a distortion on a horizontal axis and taking a stress on a vertical axis | shaft. (a)及び(b)は、等方硬化モデルにおける降伏曲面Sの変化の様子を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the mode of the change of the yield surface S in an isotropic hardening model. (a)及び(b)は、移動硬化モデルおける降伏曲面Sの変化の様子を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the mode of the change of the yield surface S in a kinematic hardening model.

符号の説明Explanation of symbols

10 試験結果取得部
11 パラメータ同定部
12 塑性構成式情報記憶部
13 第1シミュレート部
14 第2シミュレート部
15 画像表示部
100 応力−ひずみ関係シミュレーションシステム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Test result acquisition part 11 Parameter identification part 12 Plastic constitutive equation information storage part 13 1st simulation part 14 2nd simulation part 15 Image display part 100 Stress-strain relation simulation system

Claims (19)

被成形材の応力−ひずみ関係を、前記被成形材の硬化則をモデル化した硬化モデルと、前記被成形材の降伏条件を与える降伏関数とを組み合わせて構成した塑性構成式にて、プレス成形における前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートする応力−ひずみ関係シミュレート方法であって、
前記被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得する試験結果取得処理と、
前記試験の結果に基づき前記塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定処理と、
前記同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするシミュレート処理と、を含み、
前記パラメータ同定処理及び前記シミュレート処理において、同一の塑性構成式を用いることを特徴とする応力−ひずみ関係シミュレート方法。
Press forming the stress-strain relationship of the material to be molded by a plastic constitutive equation configured by combining a hardening model that models the hardening law of the material to be molded and a yield function that gives yield conditions for the material to be formed. A stress-strain relationship simulation method for simulating the stress-strain relationship of the workpiece in
A test result acquisition process for acquiring a result of a test for applying a load in the tension direction and the compression direction to the material to be molded;
A parameter identification process for identifying a parameter of the plastic constitutive equation based on the result of the test;
Using a plastic constitutive equation in which the identified parameters are input, and simulating a stress-strain relationship of the workpiece,
A stress-strain relationship simulation method using the same plastic constitutive equation in the parameter identification process and the simulation process.
前記応力−ひずみ関係のシミュレート方法は、プレス成形時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理と、スプリングバック時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項1記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法。   The method for simulating the stress-strain relationship includes performing at least one of a process for simulating a stress-strain relationship during press forming and a process for simulating a stress-strain relationship during spring back. Item 2. The stress-strain relationship simulation method according to Item 1. 前記パラメータ同定処理において、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法。   In the parameter identification process, when identifying a plurality of the parameters, a part of the plurality of parameters is identified first, and then the remaining parameters are converted using the plastic constitutive equation to which the identification result is input. 3. The stress-strain relationship simulation method according to claim 1, wherein identification of parameters including the identification is performed. 前記塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、
前記パラメータ同定処理において、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加した新たなパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項3記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法。
When a new parameter is added to the plastic constitutive equation,
In the parameter identification process, parameters other than the added parameter are identified first, and then a parameter including the added new parameter is identified using a plastic constitutive equation to which the identification result is input. The stress-strain relationship simulation method according to claim 3.
前記硬化モデルを、吉田−上森モデルとしたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法。   The stress-strain relationship simulation method according to claim 1, wherein the hardening model is a Yoshida-Uemori model. 前記シミュレート方法によるシミュレーションの結果に関する情報の画像表示処理を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレート方法。   The stress-strain relationship simulation method according to claim 1, further comprising an image display process of information related to a simulation result by the simulation method. 被成形材の応力−ひずみ関係を、前記被成形材の硬化則をモデル化した硬化モデルと、前記被成形材の降伏条件を与える降伏関数とを組み合わせて構成した塑性構成式にて、プレス成形における前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートする応力−ひずみ関係シミュレーションシステムであって、
前記被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得する試験結果取得手段と、
前記試験の結果に基づき前記塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定手段と、
前記同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするシミュレーション手段と、を備え、
前記パラメータ同定手段及び前記シミュレーション手段は、同一の塑性構成式を用いることを特徴とする応力−ひずみ関係シミュレーションシステム。
Press forming the stress-strain relationship of the material to be molded by a plastic constitutive equation configured by combining a hardening model that models the hardening law of the material to be molded and a yield function that gives yield conditions for the material to be formed. A stress-strain relationship simulation system for simulating the stress-strain relationship of the workpiece in
A test result acquisition means for acquiring a result of a test for applying a load in the tensile direction and the compression direction to the material to be molded;
Parameter identifying means for identifying the parameters of the plastic constitutive equation based on the results of the test;
Using a plastic constitutive equation in which the identified parameters are input, and a simulation means for simulating the stress-strain relationship of the molding material,
The parameter identification means and the simulation means use the same plastic constitutive equation, and the stress-strain relationship simulation system.
前記応力−ひずみ関係のシミュレーションシステムは、プレス成形時の応力−ひずみ関係をシミュレートする手段と、スプリングバック過程の応力−ひずみ関係をシミュレートする手段との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項7記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム。   The stress-strain relationship simulation system includes at least one of means for simulating a stress-strain relationship during press forming and means for simulating a stress-strain relationship during a springback process. Item 8. The stress-strain relationship simulation system according to Item 7. 前記パラメータ同定手段は、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項7又は請求項8記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム。   The parameter identification means first identifies a part of the plurality of parameters when identifying the plurality of parameters, and then uses the plastic constitutive equation to which the identification result is input to determine the remaining parameters. 9. The stress-strain relationship simulation system according to claim 7, wherein identification of parameters including the identification is performed. 前記塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、
前記パラメータ同定手段は、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加した新たなパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項9記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム。
When a new parameter is added to the plastic constitutive equation,
The parameter identification unit first identifies a parameter other than the added parameter, and then identifies a parameter including the added new parameter using a plastic constitutive equation to which the identification result is input. The stress-strain relationship simulation system according to claim 9.
前記硬化モデルを、吉田−上森モデルとしたことを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム。   The stress-strain relationship simulation system according to any one of claims 7 to 10, wherein the hardening model is a Yoshida-Uemori model. 前記シミュレーションシステムによるシミュレーションの結果に関する情報の画像表示手段を備えることを特徴とする請求項7乃至請求項11のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションシステム。   The stress-strain relationship simulation system according to any one of claims 7 to 11, further comprising image display means for displaying information related to a simulation result by the simulation system. 被成形材の応力−ひずみ関係を、前記被成形材の硬化則をモデル化した硬化モデルと、前記被成形材の降伏条件を与える降伏関数とを組み合わせて構成した塑性構成式にて、プレス成形における前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートする応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムであって、
前記被成形材に対して引張方向及び圧縮方向に負荷をかける試験の結果を取得する試験結果取得処理と、
前記試験の結果に基づき前記塑性構成式のパラメータを同定するパラメータ同定処理と、
前記同定されたパラメータを入力した塑性構成式を用いて、前記被成形材の応力−ひずみ関係をシミュレートするシミュレート処理とからなる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含み、
前記パラメータ同定処理及び前記シミュレート処理においては、同一の塑性構成式を用いることを特徴とする応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム。
Press forming the stress-strain relationship of the material to be molded by a plastic constitutive equation configured by combining a hardening model that models the hardening law of the material to be molded and a yield function that gives yield conditions for the material to be formed. A stress-strain relationship simulation program for simulating the stress-strain relationship of the material to be molded in
A test result acquisition process for acquiring a result of a test for applying a load in the tension direction and the compression direction to the material to be molded;
A parameter identification process for identifying a parameter of the plastic constitutive equation based on the result of the test;
A program for causing a computer to execute a process consisting of a simulation process for simulating a stress-strain relationship of the material to be molded, using a plastic constitutive equation in which the identified parameters are input;
A stress-strain relationship simulation program using the same plastic constitutive equation in the parameter identification process and the simulation process.
前記応力−ひずみ関係のシミュレーションプログラムは、プレス成形時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理と、スプリングバック時の応力−ひずみ関係をシミュレートする処理の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項13記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム。   The stress-strain relation simulation program includes at least one of a process for simulating a stress-strain relation during press forming and a process for simulating a stress-strain relation during spring back. 13. The stress-strain relationship simulation program according to 13. 前記パラメータ同定処理においては、複数の前記パラメータを同定するときに、当該複数のパラメータの一部の同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、残りのパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項13又は請求項14記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム。   In the parameter identification process, when identifying a plurality of the parameters, a part of the plurality of parameters is identified first, and then the remaining parameters are input using the plastic constitutive equation to which the identification result is input. 15. The stress-strain relationship simulation program according to claim 13, wherein parameters including 前記塑性構成式に対して新たなパラメータを追加したときに、
前記パラメータ同定処理において、前記追加したパラメータ以外のパラメータの同定を先に行い、しかる後、当該同定結果を入力した塑性構成式を用いて、前記追加した新たなパラメータを含むパラメータの同定を行うことを特徴とする請求項15記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム。
When a new parameter is added to the plastic constitutive equation,
In the parameter identification process, parameters other than the added parameter are identified first, and then a parameter including the added new parameter is identified using a plastic constitutive equation to which the identification result is input. The stress-strain relationship simulation program according to claim 15.
前記硬化モデルを、吉田−上森モデルとしたことを特徴とする請求項13乃至請求項16のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム。   The stress-strain relationship simulation program according to any one of claims 13 to 16, wherein the hardening model is a Yoshida-Uemori model. 前記シミュレーションプログラムによるシミュレーションの結果に関する情報の画像表示処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを含むことを特徴とする請求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラム。   The stress-strain relationship simulation program according to any one of claims 13 to 17, further comprising a program for causing a computer to execute an image display process of information relating to a simulation result by the simulation program. 請求項13乃至請求項18のいずれか1項に記載の応力−ひずみ関係シミュレーションプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium on which the stress-strain relationship simulation program according to any one of claims 13 to 18 is recorded.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010036239A (en) * 2008-08-08 2010-02-18 Honda Motor Co Ltd Method for predicting occurrence of deformation
JP2010061249A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Jfe Steel Corp Method for calculating material characteristic parameter
WO2013027378A1 (en) * 2011-08-22 2013-02-28 Jfeスチール株式会社 Method and device for confirming press molded product springback countermeasure effect
WO2013042600A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-28 日本電気株式会社 Stress-strain relation simulation method, stress-strain relation simulation system, and stress-strain relation simulation program which use chaboche model
JP2016004543A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 マツダ株式会社 Finite element analysis device, method and program
JP2018108593A (en) * 2017-01-05 2018-07-12 Jfeスチール株式会社 Spring-back amount prediction method
CN109637598A (en) * 2019-01-17 2019-04-16 燕山大学 A kind of material mechanical parameters based on bending process determine method
JP2020190863A (en) * 2019-05-21 2020-11-26 株式会社Uacj Similar material search system, test apparatus and computer program
JP2021002342A (en) * 2019-06-20 2021-01-07 ダッソー システムズ シムリア コーポレイション Fast method for computer-based simulation
WO2021111625A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10 健二 小國 Elasto-plasticity analysis method, and elasto-plasticity analysis program
CN113420391A (en) * 2021-07-02 2021-09-21 北京理工大学重庆创新中心 Method for obtaining high-precision hardening model parameters of material under complex stress state
JP2022515561A (en) * 2018-10-12 2022-02-18 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー Elastic strain engineering of materials
CN114386216A (en) * 2021-11-22 2022-04-22 唐山钢铁集团有限责任公司 Method for constructing high-strength steel work hardening based on shear strain path

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010036239A (en) * 2008-08-08 2010-02-18 Honda Motor Co Ltd Method for predicting occurrence of deformation
JP2010061249A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Jfe Steel Corp Method for calculating material characteristic parameter
WO2013027378A1 (en) * 2011-08-22 2013-02-28 Jfeスチール株式会社 Method and device for confirming press molded product springback countermeasure effect
JP2013043182A (en) * 2011-08-22 2013-03-04 Jfe Steel Corp Method of confirming spring back countermeasure effect of press molded product and device
CN103747890A (en) * 2011-08-22 2014-04-23 杰富意钢铁株式会社 Method and device for confirming press molded product springback countermeasure effect
WO2013042600A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-28 日本電気株式会社 Stress-strain relation simulation method, stress-strain relation simulation system, and stress-strain relation simulation program which use chaboche model
JP2016004543A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 マツダ株式会社 Finite element analysis device, method and program
JP2018108593A (en) * 2017-01-05 2018-07-12 Jfeスチール株式会社 Spring-back amount prediction method
JP2022515561A (en) * 2018-10-12 2022-02-18 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー Elastic strain engineering of materials
JP7206025B2 (en) 2018-10-12 2023-01-17 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー Elastic Strain Engineering of Materials
CN109637598A (en) * 2019-01-17 2019-04-16 燕山大学 A kind of material mechanical parameters based on bending process determine method
JP2020190863A (en) * 2019-05-21 2020-11-26 株式会社Uacj Similar material search system, test apparatus and computer program
JP7272582B2 (en) 2019-05-21 2023-05-12 株式会社Uacj Similar material search system, test equipment and computer program
JP2021002342A (en) * 2019-06-20 2021-01-07 ダッソー システムズ シムリア コーポレイション Fast method for computer-based simulation
JP7018993B2 (en) 2019-06-20 2022-02-14 ダッソー システムズ シムリア コーポレイション Fast way for computer-based simulation
US11645435B2 (en) 2019-06-20 2023-05-09 Dassault Systemes Simulia Corp. Fast method for computer-based simulation
WO2021111625A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10 健二 小國 Elasto-plasticity analysis method, and elasto-plasticity analysis program
JP7292755B2 (en) 2019-12-06 2023-06-19 国立研究開発法人海洋研究開発機構 Elastic-plastic analysis method and elastic-plastic analysis program
CN113420391A (en) * 2021-07-02 2021-09-21 北京理工大学重庆创新中心 Method for obtaining high-precision hardening model parameters of material under complex stress state
CN114386216A (en) * 2021-11-22 2022-04-22 唐山钢铁集团有限责任公司 Method for constructing high-strength steel work hardening based on shear strain path

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