JP2017062206A - Derivation method of fracture limit line in weld zone, manufacturing method of component including weld zone, program, and computer readable-recording medium having program recorded thereon - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a derivation method of a fracture limit line in a weld zone by which the fracture limit line can be accurately derived for a joint by use of a weld technique in which the fracture limit line is not derived without performing a fracture limit derivation process.SOLUTION: A derivation method of a fracture limit line in a weld zone comprises the steps of: representing respective fracture limit lines by approximate expressions with respect to a steel type in which the fracture limit line in a spot weld zone and a lazer weld zone where a weld cooling rate is varied are derived in advance; representing a fracture limit line of the lazer weld zone by approximate expressions using a factor and a conversion factor of the approximate expression of the fracture limit line for the spot weld zone; generating a relation expression which a cooling rate Cof the lazer weld zone and the conversion factor satisfy; deriving the cooling rate Cfrom a feed rate of the lazer weld with respect to a steel type in which the fracture limit line of the lazer weld zone is not derived; calculating the conversion factor by substituting the derived Cin the relation expression; and converting the fracture limit line for the spot weld zone derived by the fracture limit line derivation process to the fracture limit line for the lazer weld zone by use of the calculated conversion factor.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、有限要素法解析(Finite Element Method解析。以下において「FEM解析」と称することがある。)を用いた溶接部の破断限界線の導出方法、当該導出方法を用いて溶接部を備えた部材を製造する方法、当該導出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、および、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。   The present invention relates to a method for deriving a fracture limit line of a weld using a finite element method analysis (hereinafter referred to as “FEM analysis”), and a weld using the derivation method. The present invention relates to a method for manufacturing a member, a program for causing a computer to execute the derivation method, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.

溶接、特にスポット溶接は、自動車組立工程における鋼板の接合方法として広く用いられている。スポット溶接で組み立てた部材においては、溶接ナゲット径や打点位置が適切でない場合、衝突変形中に溶接部が破断してエネルギー吸収性能の低下を招くことがある。また、近年は、片側アクセスや連続溶接が可能なレーザ溶接が注目されており、自動車部材の接合方法として実用化が進んでいる。FEM解析により部材の衝突エネルギー吸収性能評価を行う際、解析精度を向上させるためには、これら溶接部の破断を考慮することが重要であり、破断の発生を防ぐための溶接条件の検討を可能にする方法が求められている。   Welding, particularly spot welding, is widely used as a method for joining steel plates in an automobile assembly process. In a member assembled by spot welding, if the welding nugget diameter and the spot position are not appropriate, the welded portion may break during collision deformation, leading to a decrease in energy absorption performance. In recent years, laser welding capable of one-sided access and continuous welding has attracted attention, and is being put to practical use as a method for joining automobile members. When evaluating the impact energy absorption performance of members by FEM analysis, it is important to consider the fracture of these welds in order to improve the analysis accuracy, and it is possible to examine welding conditions to prevent the occurrence of fracture There is a need for a way to make it.

このような解析に関する技術として、例えば特許文献1には、自動車用鋼板を対象にしたレーザ溶接部の破断予測方法に関する技術が開示されている。特許文献1に開示されている技術によれば、溶接部に負荷するせん断力と剥離力から破断限界のせん断応力と引張応力を算出し、これを用いてレーザ溶接部の破断を予測することが可能と考えられる。しかしながら、この技術は溶接部をビーム要素でモデル化しており、溶接部近傍の組織分布を精緻に再現していない。   As a technique related to such an analysis, for example, Patent Document 1 discloses a technique related to a method for predicting a fracture of a laser welded portion intended for an automobile steel plate. According to the technique disclosed in Patent Document 1, the shear stress and tensile stress at the fracture limit are calculated from the shearing force and peeling force applied to the welded part, and the fracture of the laser welded part can be predicted using this. It seems possible. However, this technique models the welded part with a beam element, and does not accurately reproduce the structure distribution in the vicinity of the welded part.

また、非特許文献1および非特許文献2には、平行部が平滑形状や切欠付き形状の超小型試験片を用いた引張試験によりスポット溶接部の溶接金属部分、熱影響部(以下において、「HAZ」と称する。)部分、母材部分それぞれの応力−歪み、引張強さ、破断伸び、破断絞りを個別かつ定量的に測定する方法や、その応力−歪み関係と破断絞りから超小型試験片の引張試験を模擬したFEM解析によって各部位の局所的な破断ひずみを導出する方法が開示されている(以下において、平滑形状の試験片で導出した破断ひずみを「平滑破断ひずみ」、切欠付き形状の試験片で導出した破断ひずみを「切欠破断ひずみ」と称する場合がある。)。また、これらの文献には、平滑破断ひずみや切欠破断ひずみを累乗関数で近似して破断限界線(応力三軸度をパラメータにした破断ひずみ)を構築する方法も開示されている。かかる技術によれば、破断限界線をスポット溶接部の各部位の破断基準としてFEM解析を行い、溶接部にかかる負荷モードがそれぞれ異なる複数のスポット溶接継手の継手強度と破断部位とを高精度に予測することができる、とされている。   Further, in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, a welded metal portion of a spot welded portion, a heat-affected zone (hereinafter referred to as “ HAZ ")) A method of individually and quantitatively measuring the stress-strain, tensile strength, elongation at break, and fracture drawing of each part and base metal part, and the ultra-small test piece from the stress-strain relationship and the fracture drawing. A method for deriving the local breaking strain of each part by FEM analysis simulating the tensile test is disclosed. The breaking strain derived from this test piece may be referred to as “notch breaking strain”. In addition, these documents also disclose a method for constructing a fracture limit line (a fracture strain with the stress triaxiality as a parameter) by approximating a smooth fracture strain or a notch fracture strain by a power function. According to such a technique, FEM analysis is performed using the fracture limit line as a fracture criterion for each part of the spot welded part, and the joint strength and fractured part of a plurality of spot welded joints with different load modes applied to the welded part are accurately determined. It can be predicted.

また、非特許文献3には、非特許文献1および非特許文献2の方法をレーザ溶接継手強度評価のFEM解析に応用する方法が開示されている。かかる技術によれば、破断限界線をレーザ溶接部の各部位の破断基準としてFEM解析を行い、溶接部にかかる負荷モードがそれぞれ異なる複数のレーザ溶接継手の継手強度と破断部位とを高精度に予測することができる、とされている。   Non-Patent Document 3 discloses a method of applying the methods of Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 to FEM analysis of laser weld joint strength evaluation. According to this technique, FEM analysis is performed using the fracture limit line as a fracture criterion for each part of the laser welded part, and the joint strength and fractured part of a plurality of laser welded joints with different load modes applied to the welded part are accurately obtained. It can be predicted.

非特許文献1および非特許文献2に記載の技術では、スポット溶接継手の引張試験条件を対象にした破断予測と、詳細な破断因子の検討が可能である。本技術では、溶接手法により破断ひずみが異なる場合があり、溶接手法毎に平滑形状および切欠付き形状の超小型試験片の引張試験結果とFEM解析結果から、平滑破断ひずみや切欠破断ひずみを求めている。また、平滑破断ひずみや切欠破断ひずみを累乗関数で近似し、破断限界線を求めている(以下において、この処理を「破断限界線導出プロセス」と称する場合がある。)。しかしながら、これらの技術では、破断限界線が未導出である鋼種および溶接条件からなる継手を対象に、破断を予測するFEM解析を行う場合、当該鋼種について、事前に破断限界線導出プロセスが必要となり、破断限界線導出プロセスの増加は、作業時間と人的労力を要し問題であった。この課題に対して、特許文献2には、溶接部の破断限界線の算出方法に関する技術が開示されている。また、特許文献3には、厚肉UOE鋼管を対象にした延性破壊限界ひずみの予測方法に関する技術が開示されている。   With the techniques described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, it is possible to predict the fracture with respect to the tensile test conditions of the spot welded joint and to examine the detailed fracture factor. In this technology, the rupture strain may differ depending on the welding method. The smooth rupture strain and the notch rupture strain are obtained from the tensile test results and FEM analysis results of the smooth and notched micro test pieces for each welding method. Yes. Further, the smooth breaking strain and the notch breaking strain are approximated by a power function to obtain a breaking limit line (hereinafter, this process may be referred to as a “breaking limit line derivation process”). However, in these technologies, when performing FEM analysis for predicting fracture for joints consisting of steel types and welding conditions for which the fracture limit line has not yet been derived, a process for deriving the fracture limit line is required in advance for the steel type. The increase in the process of deriving the fracture limit line is a problem requiring work time and human labor. In response to this problem, Patent Document 2 discloses a technique related to a method for calculating a fracture limit line of a welded portion. Patent Document 3 discloses a technique related to a method for predicting a ductile fracture limit strain for a thick UOE steel pipe.

特開2009−265028号公報JP 2009-265028 A 特開2015−87349号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-87349 特開2013−104658号公報JP 2013-104658 A

中山英介、外5名、自動車技術会論文集、2005年、Vol.36、No.1、p.205−210Eisuke Nakayama, 5 others, Automobile Engineering Society Proceedings, 2005, Vol. 36, no. 1, p. 205-210 上田秀樹、外3名、自動車技術会論文集、2013年、Vol.44、No.2、p.727−738Hideki Ueda, 3 others, Proceedings of the Society of Automotive Engineers of Japan, 2013, Vol. 44, no. 2, p. 727-738 上田秀樹、外2名、溶接学会秋季全国大会講演概要、2014年、No.95、p.326−327Hideki Ueda, 2 others, Outline of the National Welding Society Autumn Meeting 2014, No. 95, p. 326-327

特許文献2に開示されている技術によれば、破断限界線が未導出である溶接手法からなる継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能と考えられる。しかしながら、この技術では評価対象鋼種の化学成分を特定しなければレーザ溶接部の破断限界線を導出することができない。また、レーザ溶接は送り速度の違いにより冷却速度が変化し溶接金属硬さが異なる場合がある。その場合、同じ鋼種のレーザ溶接部であっても破断限界線が異なるものになるが、この技術ではそれを考慮していない。また、特許文献3では、FEM解析のような数値解析とは異なる方法で、延性破壊限界ひずみを予測している。   According to the technique disclosed in Patent Document 2, it is considered that the fracture limit line can be accurately derived without performing the fracture limit line derivation process for a joint made of a welding method in which the fracture limit line has not been derived. It is done. However, this technique cannot derive the fracture limit line of the laser weld unless the chemical composition of the steel type to be evaluated is specified. In laser welding, the cooling rate varies depending on the feed rate, and the weld metal hardness may vary. In that case, even if laser welds of the same steel type, the fracture limit line is different, but this technique does not consider it. In Patent Document 3, the ductile fracture limit strain is predicted by a method different from the numerical analysis such as FEM analysis.

そこで本発明は、破断限界線が未導出である溶接手法からなる継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法、当該破断限界線の導出方法を用いて溶接部を備えた部材を製造する方法、当該導出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、および、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a method for deriving the fracture limit line of a welded portion, which can accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line deriving process, for a joint made of a welding method in which the fracture limit line has not been derived. A method for manufacturing a member having a welded portion using the method for deriving the fracture limit line, a program for causing a computer to execute the method for deriving, and a computer-readable recording medium storing the program are provided. The task is to do.

同一鋼種の、スポット溶接部、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部を対象に、あらかじめ、破断限界線を導出して破断限界線基準データとする。図1に、例として引張強さ590MPa級鋼板のスポット溶接部および溶接冷却速度を変えた2種類のレーザ溶接部の破断限界線を示す。一般に、破断ひずみは応力三軸度が大きいほど低下し、図1に示すように破断ひずみと応力三軸度は負の相関を示す。そこで、破断限界線は式(1)に示す累乗関数で近似することができる。スポット溶接部の破断限界線は下記式(1)で表すことができ、レーザ溶接部の破断限界線は下記式(2)で表すことができる。
ε = F・σtriax^N …(1)
ε = F・σtriax^N …(2)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)であり、F、N、F、および、Nは、鋼種毎や部位毎に異なるパラメータである。
上記式(1)のパラメータF、および、Nを用いて、上記式(2)は下記式(3)に書き換えることができる。
ε = F・F・σtriax^(N・N) …(3)
ここで、FおよびNは、式(2)を式(3)に書き換えるために用いる変換係数である。
A break limit line is derived in advance and used as break limit line reference data for a spot welded part and a plurality of laser welded parts with different welding cooling rates of the same steel type. FIG. 1 shows, as an example, a fracture limit line of a spot welded portion of a tensile strength 590 MPa class steel plate and two types of laser welded portions with different welding cooling rates. Generally, the breaking strain decreases as the stress triaxiality increases, and the breaking strain and the stress triaxiality have a negative correlation as shown in FIG. Therefore, the break limit line can be approximated by a power function shown in Equation (1). The fracture limit line of the spot welded part can be expressed by the following formula (1), and the fracture limit line of the laser welded part can be expressed by the following formula (2).
ε p = F s · σ triax ^ N s (1)
ε p = F l · σ triax ^ N l ... (2)
Here, ε p is the fracture strain, σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0), and F s , N s , F l , and N l are for each steel type and part Each parameter is different.
Using the parameters F s and N s in the above equation (1), the above equation (2) can be rewritten into the following equation (3).
ε p = F s · F r · σ triax ^ (N s · N r ) (3)
Here, F r and N r are conversion coefficients used to rewrite equation (2) into equation (3).

本発明者らが鋭意研究したところ、上記式(3)の変換係数FおよびNは、溶接部の冷却速度Cに対して図2に示す関係が成り立ち、これらは下記式(4)および(5)で表すことができることを知見した。下記式(4)および(5)のCに、溶接部の冷却速度を代入することにより、変換係数FおよびNを算出できる。スポット溶接部の破断限界線が導出済みであれば、上記式(1)のFおよびNは既知なので、算出した変換係数FおよびNを上記式(3)に代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線を導出することができる。なお、スポット溶接部とレーザ溶接部の冷却速度は、放射温度計等による測定で求めることができる。
= −a1・ln(C) + a2 …(4)
= b1・ln(C) − b2 …(5)
ここで、a1、a2、b1、b2はパラメータ(>0)である。
As a result of intensive studies by the present inventors, the conversion coefficients F r and N r in the above equation (3) have the relationship shown in FIG. 2 with respect to the cooling rate C r of the weld, and these are expressed by the following equation (4): And (5). To C r of formula (4) and (5), by substituting the cooling rate of the weld, can be calculated transformation coefficients F r and N r. If the fracture limit line of the spot weld has been derived, since F s and N s in the above formula (1) are known, by substituting the calculated conversion coefficients F r and N r into the above formula (3), The fracture limit line of the laser weld can be derived. In addition, the cooling rate of a spot weld part and a laser weld part can be calculated | required by the measurement by a radiation thermometer etc.
F r = −a1 · ln (C r ) + a2 (4)
N r = b1 · ln (C r ) −b2 (5)
Here, a1, a2, b1, and b2 are parameters (> 0).

このように、レーザ溶接部の破断限界線が未導出である鋼種であっても、スポット溶接部の破断限界線が導出済みであり、且つ、溶接部の冷却速度(以下において、「溶接冷却速度」と称することがある。)が判明していれば、上述した方法を用いることにより、レーザ溶接部の破断限界線を容易に求めることができる。また、レーザ溶接部の破断限界線で使用される係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線を表す際に使用される変換係数を用いるほかは、上述の方法と同様の方法により、スポット溶接部の破断限界線が未導出である鋼種であっても、レーザ溶接部の破断限界線が導出済みであり、且つ、溶接部の冷却速度が判明していれば、スポット溶接部の破断限界線を容易に求めることができる。本発明は、このような知見に基づいて完成させた。以下、本発明について説明する。   Thus, even for a steel type for which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived, the fracture limit line of the spot welded part has already been derived, and the welding part cooling rate (hereinafter referred to as “weld cooling rate”). If it is known, the fracture limit line of the laser weld can be easily obtained by using the method described above. In addition, spot welding is performed in the same manner as described above, except that the conversion coefficient used in representing the fracture limit line of the spot weld is used, using the coefficient used in the fracture limit line of the laser weld. If the fracture limit line of the laser weld is already derived and the cooling rate of the weld is known, the fracture limit line of the spot weld Can be easily obtained. The present invention has been completed based on such findings. The present invention will be described below.

本発明の第1の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、スポット溶接部の破断限界線、および、レーザ溶接部の破断限界線を式で表す数式化工程と、スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてレーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された上記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出工程と、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定工程と、該冷却速度特定工程で求めた冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成工程と、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出するレーザ溶接部冷却速度導出工程と、該レーザ溶接部冷却速度導出工程で導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、関係式作成工程で作成された上記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出工程と、該第2変換係数算出工程で算出された変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出されたスポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換工程と、を有する、溶接部の破断限界線の導出方法である。   A first aspect of the present invention is a method for deriving a fracture limit line used when performing fracture prediction of a welded portion by a finite element method analysis, and the fracture of a spot welded portion is previously determined by a fracture limit line deriving process. For steel types from which the limit line and the fracture limit line of multiple laser welds with different welding cooling rates were derived, formulating the formula for the fracture limit line of the spot weld and the fracture limit line of the laser weld The conversion coefficient in the above steel type from which the fracture limit line was derived, used when expressing the formula of the fracture limit line of the laser weld using the process and the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the spot weld A first conversion coefficient calculating step for calculating the cooling rate, a cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, a cooling rate obtained in the cooling rate specifying step, and a fracture limit line From the laser welding feed speed, the relational expression creating step for creating the relational expression that satisfies the conversion coefficient in the steel grade that has been taken out, and the steel grade for which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived, Substituting the laser welding part cooling rate derivation process for deriving the cooling rate and the laser welding part cooling rate derived in the laser welding part cooling rate derivation process into the above relational expression created in the relational expression creation process. By using the second conversion coefficient calculation step for calculating the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line of the laser weld is not derived, and using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, The fracture limit line for converting the previously derived fracture limit line of the spot welded part into the fracture limit line of the laser welded part in the above steel types for which the fracture limit line is not derived. Has a conversion step, the is a method of deriving the weld fracture limit line.

本発明において、「溶接部」は、特に鋼材の溶接部分とすることが好ましく、溶接金属部分(スポット溶接の場合はナゲット部分、レーザ溶接の場合は溶接ビード部分)、HAZ部分、および、母材部分に大別することができる。また、「破断限界線」は、平滑破断ひずみおよび切欠破断ひずみを累乗関数で近似し導出されたものであり、例えば、溶接部における母材部分の破断限界線、HAZ部分の破断限界線、および、溶接金属部分の破断限界線等を挙げることができる。本発明における「破断限界線」とは、シーム溶接等のその他溶接手段における溶接部にも適用可能な破断判定の基準値である。また、本発明において、「冷却速度」は、溶接プロセスにおける溶接部の冷却速度であり、一般には、800℃から500℃までの冷却時の秒あたりの温度差分(℃/s)を単位として表すことが多い。
本発明の第1の態様では、あらかじめ導出されたスポット溶接部の破断限界線およびレーザ溶接部の破断限界線を用いて算出した変換係数と、スポット溶接部およびレーザ溶接部の冷却速度とが満たす関係式を作成する。さらに、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種のレーザ溶接部の冷却速度を導出し、これを、作成しておいた上記関係式へ代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種の変換係数を算出する。この変換係数は、スポット溶接部の破断限界線をレーザ溶接部の破断限界線へと変換する係数なので、この変換係数と、導出済みであるスポット溶接部の破断限界線とを用いることにより、破断限界線導出プロセスを行わずに、レーザ溶接部の破断限界線を求めることができる。このようにして導出されたレーザ溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたレーザ溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、本発明の第1の態様によれば、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。
In the present invention, the “welded part” is particularly preferably a welded part of a steel material, a weld metal part (a nugget part in the case of spot welding, a weld bead part in the case of laser welding), a HAZ part, and a base material. It can be roughly divided into parts. Further, the “breaking limit line” is derived by approximating a smooth breaking strain and a notch breaking strain by a power function, for example, a breaking limit line of a base material part in a welded part, a breaking limit line of a HAZ part, and And the fracture limit line of the weld metal portion. The “break limit line” in the present invention is a reference value for fracture determination that can also be applied to welds in other welding means such as seam welding. In the present invention, the “cooling rate” is a cooling rate of the welded part in the welding process, and is generally expressed in units of a temperature difference per second (° C./s) during cooling from 800 ° C. to 500 ° C. There are many cases.
In the first aspect of the present invention, the conversion coefficient calculated using the previously derived break limit line of the spot weld and the break limit line of the laser weld satisfies the cooling rate of the spot weld and the laser weld. Create a relational expression. Furthermore, by deriving the cooling rate of the laser welded part of the steel type for which the fracture limit line of the laser weld has not been derived, and substituting this into the above-mentioned relational expression, the fracture limit line of the laser weld is obtained. Calculate the conversion factor of the steel type for which no is derived. This conversion coefficient is a coefficient for converting the fracture limit line of the spot welded part into the fracture limit line of the laser welded part. Therefore, by using this conversion coefficient and the fracture limit line of the spot welded part that has already been derived, Without performing the limit line derivation process, the fracture limit line of the laser weld can be obtained. The fracture limit line of the laser weld derived as described above is in good agreement with the fracture limit line of the laser weld derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the laser welded joint from which the fracture limit line has not been derived. It is possible to provide a method for deriving the fracture limit line.

また、上記本発明の第1の態様において、上記数式化工程で、スポット溶接部の破断限界線が上記式(1)で表され、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が上記式(2)および上記式(3)で表され、上記第1変換係数算出工程で算出される変換係数が、上記式(3)におけるFおよびNであっても良い。
本発明の第1の態様では、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、スポット溶接部の破断限界線は導出されているので、上記式(1)におけるFおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、レーザ溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(3)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたレーザ溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたレーザ溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。
In the first aspect of the present invention, in the formulating step, the fracture limit line of the spot welded part is expressed by the above formula (1), and the fracture limit line of the laser welded part is expressed by the above formula (2). The conversion coefficient represented by the above expression (3) and calculated in the first conversion coefficient calculation step may be F r and N r in the above expression (3).
In the first aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded part is derived for the steel type from which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph). Therefore, F s and N s in the above formula (1) are specified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the laser weld into the above equation (3), the evaluation object can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive the fracture limit line of the laser weld of the steel type. The fracture limit line of the laser weld derived as described above is in good agreement with the fracture limit line of the laser weld derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, even in such a form, for a laser welded joint whose fracture limit line has not yet been derived, the fracture limit line can be accurately derived without performing the fracture limit line deriving process. A method for deriving a limit line can be provided.

本発明の第2の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、レーザ溶接部の破断限界線、および、スポット溶接部の破断限界線を式で表す数式化工程と、レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてスポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された上記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出工程と、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定工程と、該冷却速度特定工程で求めた冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成工程と、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握するスポット溶接部冷却速度把握工程と、該スポット溶接部冷却速度把握工程で把握されたスポット溶接部の冷却速度を、関係式作成工程で作成された上記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出工程と、該第2変換係数算出工程で算出された変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出されたレーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換工程と、を有する、溶接部の破断限界線の導出方法である。   A second aspect of the present invention is a method for deriving a fracture limit line, which is used when performing fracture prediction of a welded portion by finite element method analysis, and the laser welded portion is fractured in advance by a fracture limit line deriving process. For steel types from which the limit line and the welding limit rate were changed and for which multiple fracture limit lines for spot welds were derived, the fracture limit line for laser welds and the break limit line for spot welds are expressed by equations. Conversion in the above steel types from which the fracture limit line was derived, used to express the formula of the fracture limit line of the spot weld using the formulating step and the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld A first conversion coefficient calculating step for calculating a coefficient, a cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, a cooling rate obtained in the cooling rate specifying step, and a fracture limit For the steel grade from which the fracture limit line of the spot weld is not derived, and a spot for grasping the cooling rate of the spot weld. By substituting the cooling rate of the spot welded portion grasped in the welded portion cooling rate grasping step and the spot welded portion cooling rate grasping step into the above relational expression created in the relational expression creating step, Using the second conversion coefficient calculation step for calculating the conversion coefficient in the above steel types for which the fracture limit line has not been derived, and using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, the fracture limit line of the spot weld is derived. Break line conversion process for converting the previously derived laser weld zone fracture limit line into the spot weld zone fracture limit line in the above steel types , Having a method for deriving weld fracture limit line.

本発明において、スポット溶接部の冷却速度は、放射温度計等による測定で求めることができる。また、例えば保持時間等を変化させることにより、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線を導出することができる。
本発明の第2の態様では、あらかじめ導出されたスポット溶接部の破断限界線およびレーザ溶接部の破断限界線を用いて算出した変換係数と、スポット溶接部およびレーザ溶接部の冷却速度とが満たす関係式を作成する。さらに、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種のスポット溶接部の冷却速度を把握し、これを、作成しておいた上記関係式へ代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種の変換係数を算出する。この変換係数は、レーザ溶接部の破断限界線をスポット溶接部の破断限界線へと変換する係数なので、この変換係数と、導出済みであるレーザ溶接部の破断限界線とを用いることにより、破断限界線導出プロセスを行わずに、スポット溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたスポット溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたスポット溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、本発明の第2の態様によれば、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。
In the present invention, the cooling rate of the spot welded portion can be determined by measurement with a radiation thermometer or the like. Further, for example, by changing the holding time and the like, it is possible to derive a plurality of break limit lines of the spot welded portions with different welding cooling rates.
In the second aspect of the present invention, the conversion coefficient calculated using the previously derived fracture limit line of the spot weld and the fracture limit line of the laser weld satisfies the cooling rate of the spot weld and the laser weld. Create a relational expression. Further, by grasping the cooling rate of the spot welded part of the steel type for which the fracture limit line of the spot weld has not been derived, and substituting this into the above-mentioned relational expression, the fracture limit line of the spot weld is obtained. Calculate the conversion factor of the steel type for which no is derived. Since this conversion coefficient is a coefficient for converting the laser welding fracture line to the spot welding fracture line, by using this conversion coefficient and the laser welding fracture line that has already been derived, The fracture limit line of the spot weld can be derived without performing the limit line derivation process. The fracture limit line of the spot weld that is derived in this way is in good agreement with the fracture limit line of the spot weld that is derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, according to the second aspect of the present invention, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the spot weld joint from which the fracture limit line has not been derived. It is possible to provide a method for deriving the fracture limit line.

また、上記本発明の第2の態様において、上記数式化工程で、スポット溶接部の破断限界線が下記式(X)および下記式(Y)で表され、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が下記式(Z)で表され、上記第1変換係数算出工程で算出される変換係数が、下記式(Y)におけるF’およびN’であっても良い。
ε = F・σtriax^N …(X)
ε = F・F’・σtriax^(N・N’) …(Y)
ε = F・σtriax^N …(Z)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
本発明の第2の態様では、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、レーザ溶接部の破断限界線は導出されているので、上記式(Z)における係数FおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、スポット溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(Y)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたスポット溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたスポット溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。
Further, in the second aspect of the present invention, in the formulating step, the fracture limit line of the spot welded part is represented by the following formula (X) and the following formula (Y), and the fracture limit line of the laser welded part: Is represented by the following formula (Z), and the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step may be F r ′ and N r ′ in the following formula (Y).
ε p = F s · σ triax ^ N s (X)
ε p = F l · F r '· σ triax ^ (N l · N r') ... (Y)
ε p = F l · σ triax ^ N l (Z)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
In the second aspect of the present invention, the fracture limit line of the laser welded part of the steel type from which the fracture limit line of the spot welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph) is derived. Therefore, the coefficients F l and N l in the above formula (Z) are specified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the spot welded part into the above formula (Y), the evaluation target can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive a fracture limit line of a spot weld of a steel type. The fracture limit line of the spot weld that is derived in this way is in good agreement with the fracture limit line of the spot weld that is derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, even in such a form, for spot welded joints where the fracture limit line has not yet been derived, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process. A method for deriving a limit line can be provided.

本発明の第3の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、スポット溶接部の破断限界線、および、レーザ溶接部の破断限界線を、式で表す数式化工程と、スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてレーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された上記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出工程と、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定工程と、該冷却速度特定工程で求めた冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成工程と、を実行し、上記関係式作成工程で作成した関係式をあらかじめ準備しておき、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出するレーザ溶接部冷却速度導出工程と、該レーザ溶接部冷却速度導出工程で導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した上記関係式作成工程で作成された上記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出工程と、該第2変換係数算出工程で算出された変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出されたスポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換工程と、を有する、溶接部の破断限界線の導出方法である。   A third aspect of the present invention is a method for deriving a fracture limit line used when performing fracture prediction of a welded portion by finite element method analysis, in which a spot welded portion fracture is performed in advance by a fracture limit line deriving process. For the steel types from which the limit line and the fracture limit line of a plurality of laser welds with different welding cooling rates were derived, the formula representing the break limit line of the spot weld and the fracture limit line of the laser weld by a formula Conversion factor in the above steel types from which the fracture limit line was derived, used to represent the formula of the fracture limit line of the laser weld using the process used to determine the fracture limit line of the laser weld The first conversion coefficient calculating step for calculating the cooling rate, the cooling rate specifying step for obtaining the cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step, and the fracture limit line A relational expression creating step for creating a relational expression satisfying the conversion coefficient in the derived steel type is executed, and a relational expression created in the relational expression creating step is prepared in advance, and the laser welding part is broken. A laser welding part cooling rate deriving step for deriving a cooling rate of a laser welded part from a laser welding feed rate for a steel type for which a limit line has not been derived, and a laser welded part derived in the laser welding part cooling rate deriving step The second conversion for calculating the conversion coefficient in the above steel type in which the fracture limit line of the laser weld is not derived by substituting the cooling rate of the above into the relational expression created in the relational expression creating step prepared in advance Using the coefficient calculation process and the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation process, the The beforehand derived spot weld fracture limit line, has a rupture limit line conversion step of converting into fracture limit line of the laser weld, and a method of deriving the weld fracture limit line.

本発明の第3の態様は、上記本発明の第1の態様における数式化工程〜関係式作成工程を事前に行うことにより作成された、冷却速度と破断限界線が導出されている鋼種における変換係数とが満たす関係式を用いて、レーザ溶接部冷却速度導出工程〜破断限界線変換工程を行う態様に相当する。このような形態であっても、破断限界線導出プロセスを行わずに、レーザ溶接部の破断限界線を求めることができ、このようにして導出されたレーザ溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたレーザ溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、本発明の第3の態様によれば、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。   The third aspect of the present invention is a conversion in a steel type in which a cooling rate and a fracture limit line are derived, which are created by performing in advance the formulating process to the relational expression creating process in the first aspect of the present invention. This corresponds to a mode in which the laser welded part cooling rate derivation step to the fracture limit line conversion step are performed using the relational expression that the coefficient satisfies. Even in such a form, the fracture limit line of the laser weld can be obtained without performing the fracture limit line derivation process, and the fracture limit line of the laser weld derived in this way is the fracture limit. It agrees well with the fracture limit line of the laser weld derived by the line derivation process. Therefore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the laser welded joint from which the fracture limit line has not been derived. It is possible to provide a method for deriving the fracture limit line.

また、上記本発明の第3の態様において、上記数式化工程で、スポット溶接部の破断限界線が上記式(1)で表され、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が上記式(2)および上記式(3)で表され、変換係数が、上記式(3)におけるFおよびNであっても良い。
本発明の第3の態様では、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、スポット溶接部の破断限界線は導出されているので、上記式(1)におけるFおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、レーザ溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(3)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたレーザ溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたレーザ溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。
In the third aspect of the present invention, in the formulating step, the fracture limit line of the spot welded part is expressed by the above formula (1), and the fracture limit line of the laser welded part is expressed by the above formula (2). And the conversion coefficient may be F r and N r in the above formula (3).
In the third aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded part of a steel type from which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph) is derived. Therefore, F s and N s in the above formula (1) are specified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the laser weld into the above equation (3), the evaluation object can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive the fracture limit line of the laser weld of the steel type. The fracture limit line of the laser weld derived as described above is in good agreement with the fracture limit line of the laser weld derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, even in such a form, for a laser welded joint whose fracture limit line has not yet been derived, the fracture limit line can be accurately derived without performing the fracture limit line deriving process. A method for deriving a limit line can be provided.

本発明の第4の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、レーザ溶接部の破断限界線、および、スポット溶接部の破断限界線を、式で表す数式化工程と、レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてスポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された上記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出工程と、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定工程と、該冷却速度特定工程で求めた冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成工程と、を実行し、上記関係式作成工程で作成した関係式をあらかじめ準備しておき、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握するスポット溶接部冷却速度把握工程と、該スポット溶接部冷却速度把握工程で把握されたスポット溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した上記関係式作成工程で作成された上記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出工程と、該第2変換係数算出工程で算出された変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出されたレーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換工程と、を有する、溶接部の破断限界線の導出方法である。   A fourth aspect of the present invention is a method for deriving a fracture limit line used when predicting fracture of a welded part by finite element method analysis, and the laser welding part is fractured in advance by a fracture limit line deriving process. For steel grades with multiple limit welds and spot welding welds with different welding cooling speeds, the laser weld weld breakage limit and the spot weld weld breakage limit are expressed as follows: In the above steel type from which the fracture limit line is derived, which is used when expressing the formula of the fracture limit line of the spot weld using the formulating process and the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld A first conversion coefficient calculating step for calculating a conversion coefficient, a cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, a cooling rate obtained in the cooling rate specifying step, and a fracture limit The conversion coefficient in the steel type from which the line was derived and a relational expression creating step for creating a relational expression that satisfies the above are prepared, and the relational expression created in the relational expression creating step is prepared in advance, and the spot welded portion For steel grades for which no fracture limit line has been derived, the spot welded portion cooling rate grasping step for grasping the cooling rate of the spot welded portion, and the spot welded portion cooling rate grasped in the spot welded portion cooling rate grasping step, A second conversion coefficient calculation step of calculating a conversion coefficient in the steel type in which the fracture limit line of the spot weld is not derived by substituting into the relational expression created in the relational expression creation step prepared in advance; Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, in advance in the steel type in which the fracture limit line of the spot weld is not derived, The issued a fracture limit line of the laser welding unit has a rupture limit line conversion step of converting into fracture limit line of spot welds, and a method of deriving the weld fracture limit line.

本発明の第4の態様は、上記本発明の第2の態様における数式化工程〜関係式作成工程を事前に行うことにより作成された、冷却速度と、破断限界線が導出されている鋼種における変換係数と、が満たす関係式を用いて、スポット溶接部冷却速度把握工程〜破断限界線変換工程を行う態様に相当する。このような形態であっても、破断限界線導出プロセスを行わずに、スポット溶接部の破断限界線を求めることができ、このようにして導出されたスポット溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたスポット溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、本発明の第4の態様によれば、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。   The fourth aspect of the present invention is a steel type that is created by performing the formulating step to the relational expression creating step in the second aspect of the present invention in advance, and in the steel type from which the breaking limit line is derived. This corresponds to an aspect in which the conversion coefficient and the relational expression satisfied by the spot welding part cooling rate grasping process to the fracture limit line converting process are performed. Even in such a form, the fracture limit line of the spot welded portion can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It agrees well with the fracture limit line of spot welds derived by the line derivation process. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the spot welded joint from which the fracture limit line has not been derived. It is possible to provide a method for deriving the fracture limit line.

また、上記本発明の第4の態様において、上記数式化工程で、スポット溶接部の破断限界線が上記式(X)および上記式(Y)で表され、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が上記式(Z)で表され、変換係数が、上記式(Y)におけるF’およびN’であっても良い。
本発明の第4の態様では、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、レーザ溶接部の破断限界線は導出されているので、上記式(Z)における係数FおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、スポット溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(Y)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたスポット溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたスポット溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法を提供することができる。
In the fourth aspect of the present invention, in the formulating step, the fracture limit line of the spot welded part is represented by the above formula (X) and the formula (Y), and the fracture limit line of the laser welded part. May be represented by the above formula (Z), and the conversion coefficient may be F r ′ and N r ′ in the above formula (Y).
In the fourth aspect of the present invention, the fracture limit line of the laser welded part of a steel type from which the fracture limit line of the spot welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph) is derived. Therefore, the coefficients F l and N l in the above formula (Z) are specified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the spot welded part into the above formula (Y), the evaluation target can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive a fracture limit line of a spot weld of a steel type. The fracture limit line of the spot weld that is derived in this way is in good agreement with the fracture limit line of the spot weld that is derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, even in such a form, for spot welded joints where the fracture limit line has not yet been derived, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process. A method for deriving a limit line can be provided.

本発明の第5の態様は、上記本発明の第1の態様乃至上記本発明の第4の態様にかかる溶接部の破断限界線の導出方法により導出された破断限界線を用いて有限要素法解析を行い、その解析結果に基づいて、部材の板組み、溶接部の大きさ、および/または、溶接位置を決定し、該決定された板組み、溶接部の大きさ、および/または、溶接位置にしたがって、部材を溶接する工程を備える、溶接部を備えた部材の製造方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a finite element method using a fracture limit line derived by the method for deriving a fracture limit line of a weld according to the first aspect of the present invention to the fourth aspect of the present invention. Analysis is performed, and based on the analysis result, the plate assembly of the member, the size of the welded portion, and / or the welding position are determined, and the determined plate assembly, the size of the welded portion, and / or the welding are determined. It is a manufacturing method of the member provided with the welding part provided with the process of welding a member according to a position.

本発明の第5の態様における「溶接部」は、スポット溶接部およびレーザ溶接部を含む概念である。本発明の第5の態様において、レーザ溶接部の大きさやレーザ溶接の位置を決定する際には、本発明の第1の態様や本発明の第3の態様によって導出された、レーザ溶接部の破断限界線を用いれば良く、スポット溶接部の大きさやスポット溶接の位置を決定する際には、本発明の第2の態様や本発明の第4の態様によって導出された、スポット溶接部の破断限界線を用いれば良い。本発明の第1の態様乃至本発明の第4の態様によれば、破断限界線を高精度に導出することができるので、本発明の第1の態様乃至本発明の第4の態様により導出された破断限界線を用いた有限要素法解析は、解析精度が高い。高精度な有限要素法解析の結果を用いて部材を溶接することにより、板組み、溶接部の大きさや溶接位置が適切とされた溶接部材を製造することができる。   The “welded part” in the fifth aspect of the present invention is a concept including a spot welded part and a laser welded part. In the fifth aspect of the present invention, when determining the size of the laser welded portion and the position of the laser welding, the laser welded portion derived by the first aspect of the present invention or the third aspect of the present invention is used. The fracture limit line may be used. When determining the size of the spot weld and the position of the spot weld, the fracture of the spot weld is derived by the second aspect of the present invention or the fourth aspect of the present invention. A limit line may be used. According to the first aspect of the present invention to the fourth aspect of the present invention, the fracture limit line can be derived with high accuracy, and therefore derived according to the first aspect of the present invention to the fourth aspect of the present invention. The finite element method analysis using the determined fracture limit line has high analysis accuracy. By welding the members using the results of the high-precision finite element method analysis, it is possible to manufacture a welded member in which the plate assembly, the size of the welded portion, and the welding position are appropriate.

本発明の第6の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、スポット溶接部の破断限界線、および、レーザ溶接部の破断限界線を、式で表す数式化ステップと、スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてレーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出ステップと、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定ステップと、該冷却速度特定ステップで求められた冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成ステップと、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出するレーザ溶接部冷却速度導出ステップと、該レーザ溶接部冷却速度導出ステップで導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、関係式作成工程で作成された上記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出ステップと、該第2変換係数算出ステップで算出された変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出された前記スポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。   A sixth aspect of the present invention is a program for deriving a fracture limit line used when performing fracture prediction of a welded part by finite element method analysis. For steel types from which the fracture limit line and the fracture limit lines of multiple laser welds with different welding cooling rates were derived, the spot weld fracture limit line and the laser weld fracture limit line are expressed by equations. Conversion in the steel type from which the fracture limit line was derived, used in expressing the formula of the fracture limit line of the laser weld using the formulating step and the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the spot weld A first conversion coefficient calculating step for calculating a coefficient, a cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, and a cooling rate specifying step. A relational expression creating step for creating a relational expression satisfying the above-mentioned cooling rate and the above conversion coefficient in the above steel grade from which the fracture limit line was derived, and a laser type for the steel grade from which the fracture limit line of the laser weld is not derived. Create the laser weld cooling rate deriving step to derive the laser weld cooling rate from the welding feed rate, and the laser weld cooling rate derived in the laser weld cooling rate deriving step in the relational expression creation process By substituting into the above relational expression, the second conversion coefficient calculation step for calculating the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line of the laser weld is not derived, and the second conversion coefficient calculation step are calculated. In the above steel grade, where the fracture limit line of the laser weld is not derived, using the conversion factor obtained, the spot weld fracture derived in advance Boundary lines of a program for executing a fracture limit line conversion step of converting into fracture limit line of the laser welding unit, to the computer.

本発明の第6の態様は、上記本発明の第1の態様にかかる溶接部の破断限界線の導出方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムである。上述のように、本発明の第1の態様によれば、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能である。したがって、本発明の第6の態様によれば、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。   A sixth aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the method for deriving a fracture limit line of a weld according to the first aspect of the present invention. As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the laser welded joint from which the fracture limit line has not been derived. is there. Therefore, according to the sixth aspect of the present invention, there is provided a program capable of accurately deriving a break limit line without performing a break limit line deriving process for a laser welded joint from which a break limit line has not been derived. Can be provided.

また、上記本発明の第6の態様において、上記数式化ステップで表される、スポット溶接部の破断限界線が上記式(1)であり、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が上記式(2)および下記式(3)であり、上記第1変換係数算出ステップで算出される変換係数が、上記式(3)におけるFおよびNであっても良い。
本発明の第6の態様では、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、スポット溶接部の破断限界線は既知なので、上記式(1)におけるFおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、レーザ溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(3)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたレーザ溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたレーザ溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。
In the sixth aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded portion represented by the formulating step is the formula (1), and the fracture limit line of the laser welded portion is the formula (1). 2) and the following expression (3), and the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step may be F r and N r in the above expression (3).
In the sixth aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded part of the steel type from which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph) is known. , F s and N s in the formula (1) have been identified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the laser weld into the above equation (3), the evaluation object can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive the fracture limit line of the laser weld of the steel type. The fracture limit line of the laser weld derived as described above is in good agreement with the fracture limit line of the laser weld derived by the fracture limit line derivation process. Accordingly, a program is provided that can accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the laser welded joint from which the fracture limit line has not been derived even in such a form. be able to.

本発明の第7の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、レーザ溶接部の破断限界線、および、スポット溶接部の破断限界線を、式で表す数式化ステップと、レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてスポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された上記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出ステップと、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定ステップと、該冷却速度特定ステップで求められた前記冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成ステップと、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握するスポット溶接部冷却速度把握ステップと、該スポット溶接部冷却速度把握ステップで把握されたスポット溶接部の冷却速度を、関係式作成ステップで作成された上記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出ステップと、該第2変換係数算出ステップで算出された変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出されたレーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。   A seventh aspect of the present invention is a program for deriving a fracture limit line used when predicting fracture of a welded part by finite element method analysis. For steel grades with multiple fracture limit lines and spot welds with different welding cooling speeds, the laser weld fracture line and spot weld fracture line are expressed as follows: The above steel type from which the fracture limit line is derived, which is used to express the formula of the fracture limit line of the spot weld using the formulating step represented by and the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld A first conversion coefficient calculating step for calculating a conversion coefficient in the above, a cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, and the cooling rate specifying step Regarding the steel type for which the fracture limit line of the spot weld is not derived, and the relation formula creating step for creating the relational expression that satisfies the obtained cooling rate and the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line is derived. The above-mentioned relational expression created in the relational expression creating step, the spot welded part cooling rate grasping step for grasping the cooling rate of the spot welded part, and the cooling rate of the spot welded part grasped in the spot welded part cooling rate grasping step By using the second conversion coefficient calculation step for calculating the conversion coefficient in the above steel type from which the fracture limit line of the spot weld is not derived, and the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step. In the above steel types, where the fracture limit line of the spot weld is not derived, the fracture limit line of the laser weld derived in advance is derived. Is a program for executing a fracture limit line conversion step of converting into fracture limit line of spot welds, to the computer.

本発明の第7の態様は、上記本発明の第2の態様にかかる溶接部の破断限界線の導出方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムである。上述のように、本発明の第2の態様によれば、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能である。したがって、本発明の第7の態様によれば、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。   A seventh aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the method for deriving a fracture limit line of a weld according to the second aspect of the present invention. As described above, according to the second aspect of the present invention, it is possible to accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the spot welded joint from which the fracture limit line has not been derived. is there. Therefore, according to the seventh aspect of the present invention, there is provided a program capable of accurately deriving a break limit line without performing a break limit line deriving process for a spot welded joint from which a break limit line has not been derived. Can be provided.

また、上記本発明の第7の態様において、上記数式化ステップで表される、スポット溶接部の破断限界線が上記式(X)および上記式(Y)であり、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が上記式(Z)であり、上記第1変換係数算出ステップで算出される変換係数が、上記式(Y)におけるF’およびN’であっても良い。
本発明の第7の態様では、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、レーザ溶接部の破断限界線は既知なので、上記式(Z)における係数FおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、スポット溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(Y)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたスポット溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたスポット溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。
Further, in the seventh aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded portion represented by the formulating step is the formula (X) and the formula (Y), and the fracture of the laser welded portion. The limit line may be the above formula (Z), and the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step may be F r ′ and N r ′ in the above formula (Y).
In the seventh aspect of the present invention, the fracture limit line of the laser welded part of the steel type from which the fracture limit line of the spot welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph) is known. The coefficients F l and N l in the above formula (Z) are specified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the spot welded part into the above formula (Y), the evaluation target can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive a fracture limit line of a spot weld of a steel type. The fracture limit line of the spot weld that is derived in this way is in good agreement with the fracture limit line of the spot weld that is derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, a program is provided that can accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for spot welded joints for which the fracture limit line has not been derived even in such a form. be able to.

本発明の第8の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、スポット溶接部の破断限界線、および、レーザ溶接部の破断限界線を、式で表す数式化ステップと、スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてレーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された上記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出ステップと、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定ステップと、該冷却速度特定ステップで求められた冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成ステップと、をコンピュータに実行させることにより、上記関係式作成ステップで作成した関係式をあらかじめ準備しておき、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出するレーザ溶接部冷却速度導出ステップと、該レーザ溶接部冷却速度導出ステップで導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した関係式作成工程で作成された上記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出ステップと、該第2変換係数算出ステップで算出された変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出されたスポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。   An eighth aspect of the present invention is a program for deriving a fracture limit line used when predicting fracture of a welded portion by finite element method analysis, and the spot welded portion is obtained in advance by a fracture limit line deriving process. For steel types from which the fracture limit line and the fracture limit lines of multiple laser welds with different welding cooling rates were derived, the spot weld fracture limit line and the laser weld fracture limit line are expressed by equations. Conversion in the above steel types from which the fracture limit line was derived, used to express the formula of the fracture limit line of the laser weld using the formula step and the coefficients used in the formula of the fracture limit line of the spot weld A first conversion coefficient calculating step for calculating a coefficient, a cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, and a cooling rate specifying step. A relational expression creating step for creating a relational expression that satisfies the cooling rate obtained and the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line was derived was created in the relational expression creating step. A laser welding portion cooling rate deriving step for deriving a cooling rate of the laser welded portion from a feed rate of laser welding for a steel type for which a relational expression is prepared in advance and the fracture limit line of the laser welded portion has not been derived; By substituting the cooling rate of the laser welding part derived in the laser welding part cooling rate deriving step into the above relational expression prepared in the relational expression preparing step prepared in advance, the fracture limit line of the laser welded part is derived. A second conversion coefficient calculating step for calculating a conversion coefficient in the above steel type, and a variable calculated in the second conversion coefficient calculating step. Fracture limit line conversion step for converting the previously derived fracture limit line of the spot welded portion into the fracture limit line of the laser welded portion in the above steel type in which the fracture limit line of the laser welded portion has not been derived using the coefficient Is a program for causing a computer to execute.

本発明の第8の態様は、上記本発明の第6の態様における数式化ステップ〜関係式作成ステップを事前にコンピュータに実行させることにより作成された、冷却速度と、破断限界線が導出されている鋼種における変換係数と、が満たす関係式を用いて、レーザ溶接部冷却速度導出ステップ〜破断限界線変換ステップをコンピュータに実行させる態様に相当する。このような態様であっても、破断限界線導出プロセスを行わずに、レーザ溶接部の破断限界線を導出することができ、このようにして導出されたレーザ溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたレーザ溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、本発明の第8の態様によれば、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。   According to an eighth aspect of the present invention, a cooling rate and a fracture limit line created by causing a computer to execute the formulating step to the relational expression creating step in the sixth aspect of the present invention in advance are derived. This corresponds to a mode in which the computer executes the laser welding part cooling rate deriving step to the fracture limit line converting step using the relational expression satisfied by the conversion coefficient in the steel type. Even in such an embodiment, the fracture limit line of the laser weld can be derived without performing the fracture limit line derivation process, and the fracture limit line of the laser weld thus derived is It agrees well with the fracture limit line of the laser weld derived by the limit line derivation process. Therefore, according to the eighth aspect of the present invention, there is provided a program capable of accurately deriving a break limit line without performing a break limit line deriving process for a laser welded joint from which a break limit line has not been derived. Can be provided.

また、上記本発明の第8の態様において、上記数式化ステップで表される、スポット溶接部の破断限界線が上記式(1)であり、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が上記式(2)および上記式(3)であり、上記第1変換係数算出ステップで算出される変換係数が、上記式(3)におけるFおよびNであっても良い。
本発明の第8の態様では、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、スポット溶接部の破断限界線は既知なので、上記式(1)におけるFおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、レーザ溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(3)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたレーザ溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたレーザ溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。
In the eighth aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded portion represented by the formulating step is the formula (1), and the fracture limit line of the laser welded portion is the formula (1). 2) and the above equation (3), and the conversion coefficient calculated in the first conversion coefficient calculation step may be F r and N r in the above equation (3).
In the eighth aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded part of the steel type from which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph) is known. , F s and N s in the formula (1) have been identified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the laser weld into the above equation (3), the evaluation object can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive the fracture limit line of the laser weld of the steel type. The fracture limit line of the laser weld derived as described above is in good agreement with the fracture limit line of the laser weld derived by the fracture limit line derivation process. Accordingly, a program is provided that can accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for the laser welded joint from which the fracture limit line has not been derived even in such a form. be able to.

本発明の第9の態様は、有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、レーザ溶接部の破断限界線、および、スポット溶接部の破断限界線を、式で表す数式化ステップと、レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いてスポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された上記鋼種における変換係数、を算出する第1変換係数算出ステップと、上記スポット溶接部および上記レーザ溶接部の冷却速度を求める冷却速度特定ステップと、該冷却速度特定ステップで求められた冷却速度と、破断限界線が導出された上記鋼種における上記変換係数と、が満たす関係式を作成する関係式作成ステップと、をコンピュータに実行させることにより、上記関係式作成ステップで作成した関係式をあらかじめ準備しておき、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握するスポット溶接部冷却速度把握ステップと、該スポット溶接部冷却速度把握ステップで把握されたスポット溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した関係式作成ステップで作成された上記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における変換係数を算出する第2変換係数算出ステップと、該第2変換係数算出ステップで算出された変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない上記鋼種における、あらかじめ導出されたレーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a program for deriving a fracture limit line, which is used when performing fracture prediction of a welded portion by a finite element method analysis. For steel grades with multiple fracture limit lines and spot welds with different welding cooling speeds, the laser weld fracture line and spot weld fracture line are expressed as follows: The above steel type from which the fracture limit line is derived, which is used to express the formula of the fracture limit line of the spot weld using the formulating step represented by and the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld A first conversion coefficient calculating step for calculating a conversion coefficient in the above, a cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion, and the cooling rate specifying step Created in the relational expression creating step by causing the computer to execute a relational expression creating step for creating a relational expression satisfying the obtained cooling rate and the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line is derived. For the steel grade for which the fracture limit line of the spot weld is not derived, and the spot weld cooling rate grasping step for grasping the cooling rate of the spot weld and the spot weld cooling rate grasp By substituting the cooling rate of the spot welded part grasped in the step into the relational expression prepared in the relational expression creating step prepared in advance, the conversion in the above steel type where the fracture limit line of the spot welded part is not derived A second conversion coefficient calculation step for calculating a coefficient, and the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step Using the above-mentioned steel grade in which the fracture limit line of the spot weld is not derived, the fracture limit line conversion step for converting the fracture limit line of the laser weld derived in advance into the fracture limit line of the spot weld, and Is a program for causing a computer to execute.

本発明の第9の態様は、上記本発明の第7の態様における数式化ステップ〜関係式作成ステップを事前にコンピュータに実行させることにより作成された、冷却速度と、破断限界線が導出されている鋼種における変換係数と、が満たす関係式を用いて、スポット溶接部冷却速度導出ステップ〜破断限界線変換ステップをコンピュータに実行させる態様に相当する。このような形態であっても、破断限界線導出プロセスを行わずに、スポット溶接部の破断限界線を導出することができ、このようにして導出されたスポット溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたスポット溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、本発明の第9の態様によれば、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。   According to a ninth aspect of the present invention, a cooling rate and a break limit line created by causing a computer to execute the formulating step to the relational expression creating step in the seventh aspect of the present invention in advance are derived. This corresponds to an aspect in which the computer executes the spot welded part cooling rate deriving step to the fracture limit line converting step using the relational expression satisfied by the conversion coefficient in the steel type. Even in such a form, the fracture limit line of the spot weld can be derived without performing the fracture limit line derivation process. It agrees well with the fracture limit line of spot welds derived by the limit line derivation process. Therefore, according to the ninth aspect of the present invention, there is provided a program capable of accurately deriving a break limit line without performing a break limit line deriving process for a spot welded joint from which a break limit line has not been derived. Can be provided.

また、上記本発明の第9の態様において、上記数式化ステップで表される、スポット溶接部の破断限界線が上記式(X)および上記式(Y)であり、且つ、レーザ溶接部の破断限界線が上記式(Z)であり、上記第1変換係数算出ステップで算出される変換係数が、上記式(Y)におけるF’およびN’であっても良い。
本発明の第9の態様では、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(以下、本段落において、「評価対象鋼種」と称する。)の、レーザ溶接部の破断限界線は既知なので、上記式(Z)における係数FおよびNは特定されている。それゆえ、特定されているこれらの係数、および、スポット溶接部の冷却速度を用いて算出した変換係数を上記式(Y)に代入することにより、破断限界線導出プロセスを行うことなく、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を導出することができる。このようにして導出されたスポット溶接部の破断限界線は、破断限界線導出プロセスにより導出されたスポット溶接部の破断限界線と良く一致する。したがって、このような形態であっても、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能な、プログラムを提供することができる。
Moreover, in the ninth aspect of the present invention, the fracture limit line of the spot welded portion represented by the formulating step is the above formula (X) and the above formula (Y), and the fracture of the laser welded portion. The limit line may be the above formula (Z), and the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step may be F r ′ and N r ′ in the above formula (Y).
In the ninth aspect of the present invention, the fracture limit line of the laser welded part of a steel type from which the fracture limit line of the spot welded part has not been derived (hereinafter referred to as “evaluation target steel type” in this paragraph) is known. The coefficients F l and N l in the above formula (Z) are specified. Therefore, by substituting these specified coefficients and the conversion coefficient calculated using the cooling rate of the spot welded part into the above formula (Y), the evaluation target can be obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive a fracture limit line of a spot weld of a steel type. The fracture limit line of the spot weld that is derived in this way is in good agreement with the fracture limit line of the spot weld that is derived by the fracture limit line derivation process. Therefore, a program is provided that can accurately derive the fracture limit line without performing the fracture limit line derivation process for spot welded joints for which the fracture limit line has not been derived even in such a form. be able to.

本発明の第10の態様は、記本発明の第6の態様乃至上記本発明の第9の態様にかかるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
上記本発明の第6の態様および上記本発明の第8の態様によれば、破断限界線が未導出であるレーザ溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能である。また、上記本発明の第7の態様および上記本発明の第9の態様によれば、破断限界線が未導出であるスポット溶接継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能である。したがって、本発明の第10の態様によれば、破断限界線が未導出である溶接手法からなる継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに破断限界線を精度良く導出することが可能なプログラム、を記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
A tenth aspect of the present invention is a computer-readable recording medium on which a program according to the sixth aspect of the present invention to the ninth aspect of the present invention is recorded.
According to the sixth aspect of the present invention and the eighth aspect of the present invention, the fracture limit line is accurately derived without performing the fracture limit line derivation process for the laser weld joint from which the fracture limit line has not been derived. Is possible. Further, according to the seventh aspect of the present invention and the ninth aspect of the present invention described above, with respect to a spot welded joint from which the fracture limit line has not been derived, the fracture limit line is accurately obtained without performing the fracture limit line derivation process. It is possible to derive well. Therefore, according to the tenth aspect of the present invention, a program capable of accurately deriving the break limit line without performing the break limit line deriving process for a joint made of a welding technique in which the break limit line has not been derived. , And a computer-readable recording medium can be provided.

本発明においては、特定した溶接部の冷却速度と関係式とを用いて、破断限界線の変換係数を算出する。これにより、破断限界線が未導出である溶接手法からなる溶接部の破断限界線を導出・予測する場合であっても、特定した溶接部の冷却速度を用いて変換係数を算出できる。そして、この変換係数と導出済みの溶接手法からなる溶接部の破断限界線とを用いることにより、破断限界線導出プロセスを行わずに、破断限界線が未導出である溶接手法からなる溶接部の破断限界線を容易に導出・予測することができる。したがって、本発明によれば、破断限界線が未導出である溶接手法からなる継手について、破断限界線導出プロセスを行わずに溶接部の破断限界線を精度良く導出することが可能な、溶接部の破断限界線の導出方法、当該導出方法を用いて溶接部を備えた部材を製造する方法、当該導出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、および、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。   In the present invention, the conversion coefficient of the fracture limit line is calculated using the specified cooling rate of the weld and the relational expression. Thereby, even when it is a case where the fracture limit line of the welding part which consists of the welding technique from which the fracture limit line has not been derived | led-out is derived | led-out and estimated, the conversion coefficient can be calculated using the cooling rate of the identified welding part. Then, by using this conversion coefficient and the fracture limit line of the welded portion formed by the derived welding technique, the weld limit consisting of the welding technique in which the fracture limit line is not derived without performing the fracture limit line derivation process. The fracture limit line can be easily derived and predicted. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately derive the fracture limit line of a welded portion without performing the fracture limit line derivation process for a joint made of a welding technique in which the fracture limit line has not been derived. Method for deriving the fracture limit line, method for manufacturing a member having a welded portion using the derivation method, a program for causing a computer to execute the derivation method, and a computer-readable recording medium storing the program Can be provided.

スポット溶接部およびレーザ溶接部の破断限界線を示す図である。It is a figure which shows the fracture limit line of a spot weld part and a laser weld part. 変換係数FおよびNと冷却速度Cとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between conversion factor Fr and Nr, and the cooling rate Cr . 本発明に係る溶接部の破断限界線の導出方法S10を説明する図である。It is a figure explaining derivation | leading-out method S10 of the fracture limit line of the welding part which concerns on this invention. レーザ溶接の送り速度と冷却速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the feed rate of laser welding, and a cooling rate. 本発明に係る溶接部の破断限界線の導出方法S20を説明する図である。It is a figure explaining derivation | leading-out method S20 of the fracture limit line of the welding part which concerns on this invention. 溶接部の破断限界線の導出システム10を説明する図である。It is a figure explaining the derivation system 10 of the fracture limit line of a welding part. 溶接部の破断限界線の導出システム20を説明する図である。It is a figure explaining the derivation system 20 of the fracture limit line of a welding part. 評価対象の鋼種の変形抵抗曲線を示す図である。It is a figure which shows the deformation resistance curve of the steel kind of evaluation object. 評価対象の鋼種の破断限界線を示す図である。It is a figure which shows the fracture limit line of the steel kind of evaluation object. 実施例のレーザ溶接継手引張試験モデルの継手形状を示す図である。It is a figure which shows the joint shape of the laser-welded joint tension test model of an Example.

1.本発明完成までの経緯
上記非特許文献1および2によれば、平滑形状および切欠付き形状の超小型試験片の引張試験を模擬したFEM解析結果の試験部断面積が破断試験片での実測値に達したときの最大相当塑性ひずみを、その試験片の局所的な平滑破断ひずみおよび切欠破断ひずみと定義できる。同様に、破断限界の応力三軸度も定義できる。また、このプロセスを溶接金属部分、HAZ部分、および、母材部分毎に行うことで、各部位での平滑破断ひずみおよび切欠破断ひずみと破断限界の応力三軸度を導出することができる。そして、破断ひずみと応力三軸度の関係を累乗関数で近似することにより、破断限界線を構築することができる。
1. Background to completion of the present invention According to Non-Patent Documents 1 and 2 above, the cross-sectional area of the test part of the FEM analysis result simulating the tensile test of a smooth test piece and a notched micro test piece is the actual value of the fracture test piece. Can be defined as the local smooth fracture strain and notch fracture strain of the specimen. Similarly, the stress triaxiality at the breaking limit can be defined. Further, by performing this process for each weld metal portion, HAZ portion, and base material portion, it is possible to derive the smooth rupture strain and the notch rupture strain and the stress triaxiality at the rupture limit at each portion. Then, the fracture limit line can be constructed by approximating the relation between the fracture strain and the stress triaxiality by a power function.

図1に示すように、スポット溶接部のものよりもレーザ溶接部のものの方が応力三軸度の影響が小さく、破断限界線の破断ひずみは、スポット溶接部のものよりもレーザ溶接部のものの方が増大傾向を示す。そのため、レーザ溶接部はスポット溶接部よりも、破断限界線を近似する式における係数Nが小さく、係数Fは大きくなると考えられる。また、スポット溶接部と比較してレーザ溶接部の冷却速度は遅い傾向があり、冷却速度が遅いほど溶接金属部の硬さは低下する。このように、溶接部では冷却速度と機械的特性との間に相関性があると考えられている。また、引張試験において、破断試験片の断面積は破断絞りに換算される。破断絞りは機械的特性の一つであるため、本発明者らは、破断絞りおよびそれから導出される破断ひずみと冷却速度との間にも関係があると考えた。このような考えに基づいて鋭意研究を行った結果、本発明者らは、上記式(4)および(5)と、スポット溶接部の破断限界線の構成式(式(1))における係数とを用いて、レーザ溶接部の破断限界線の構成式(式(2))を書き換えた構成式(式(3))を特定できることを知見した。また、本発明者らは、後述する式(4)’および(5)’と、レーザ溶接部の破断限界線の構成式(式(Z))における係数とを用いて、スポット溶接部の破断限界線の構成式(式(X))を書き換えた構成式(式(Y))を特定できることも知見した。   As shown in FIG. 1, the effect of stress triaxiality is smaller in the laser welded part than in the spot welded part, and the fracture strain at the fracture limit line is that of the laser welded part than that of the spot welded part. Shows a tendency to increase. Therefore, it is considered that the coefficient N in the equation that approximates the fracture limit line is smaller and the coefficient F is larger in the laser welded part than in the spot welded part. In addition, the cooling rate of the laser welded portion tends to be slower than that of the spot welded portion, and the hardness of the weld metal portion decreases as the cooling rate decreases. Thus, it is considered that there is a correlation between the cooling rate and the mechanical characteristics in the weld zone. Moreover, in the tensile test, the cross-sectional area of the fracture test piece is converted into a fracture drawing. Since the fracture drawing is one of the mechanical properties, the inventors considered that there is also a relationship between the fracture drawing and the breaking strain derived therefrom and the cooling rate. As a result of earnest research based on such an idea, the present inventors have found that the above formulas (4) and (5) and the coefficients in the constitutive formula of the fracture limit line of the spot welded part (formula (1)) It was found that the constitutive formula (formula (3)) rewritten from the constitutive formula of the fracture limit line (formula (2)) of the laser welded part can be specified. Moreover, the present inventors use the equations (4) ′ and (5) ′, which will be described later, and the coefficient in the constitutive equation (equation (Z)) of the fracture limit line of the laser welded portion to break the spot welded portion. It has also been found that a constitutive formula (formula (Y)) obtained by rewriting the constitutive formula of the limit line (formula (X)) can be specified.

本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明においては、導出済みのスポット溶接部の破断限界線と、上記式(4)および(5)に冷却速度Cを代入することによって得られる変換係数FおよびNと、を用いて、未導出であるレーザ溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずに精度良く導出することができる。また、本発明においては、導出済みのレーザ溶接部の破断限界線と、後述する式(4)’および(5)’に冷却速度を代入することによって得られる変換係数F’およびN’と、を用いて、未導出であるスポット溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずに精度良く導出することができる。 The present invention has been made based on the above findings. That is, in the present invention, the fracture limit line of the derived spot weld and the conversion coefficients F r and N r obtained by substituting the cooling rate C r into the above formulas (4) and (5), By using this, it is possible to accurately derive the fracture limit line of the laser weld that has not been derived without performing the fracture limit line derivation process. Further, in the present invention, the conversion limit F r ′ and N r ′ obtained by substituting the cooling rate into the rupture limit line of the derived laser weld and the following expressions (4) ′ and (5) ′. , The fracture limit line of the spot weld that has not been derived can be accurately derived without performing the fracture limit line derivation process.

以下、実施形態に係る本発明について詳述する。なお、以下に示す実施形態は本発明の例であり、本発明は以下に説明する実施形態に限定されない。   Hereinafter, the present invention according to the embodiment will be described in detail. The following embodiments are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments described below.

2.溶接部の破断限界線の導出方法
2.1.レーザ溶接部の破断限界線の導出方法
本発明の1つの実施形態に係る溶接部の破断限界線の導出方法S10(以下において、単に「導出方法S10」と称する。)を図3に示す。図3に示した導出方法S10は、数式化工程S11と、第1変換係数算出工程S12と、冷却速度特定工程S13と、関係式作成工程S14と、レーザ溶接部冷却速度導出工程S15と、第2変換係数算出工程S16と、破断限界線変換工程S17と、を有している。
2. Method for deriving the fracture limit line of the weld 2.1. Method for Deriving Fracture Limit Line of Laser Welded Part FIG. 3 shows a method for deriving a fracture limit line for a welded part according to one embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “derivative method S10”). The derivation method S10 shown in FIG. 3 includes a formulating step S11, a first conversion coefficient calculating step S12, a cooling rate specifying step S13, a relational expression creating step S14, a laser weld cooling rate derivation step S15, 2 conversion coefficient calculation process S16 and fracture limit line conversion process S17.

2.1.1.数式化工程S11(工程S11)
工程S11は、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、スポット溶接部の破断限界線を上記式(1)の形で表し、且つ、レーザ溶接部の破断限界線を上記式(2)および上記式(3)の形で表す工程である。ここで、破断限界線が導出された鋼種の破断限界線は、上記式(1)〜(3)の係数を具体的な数値に置き換えた式で表すことができる。すなわち、「上記式F(Fは(1)、(2)、または、(3)。)の形で表す」とは、F、N、F、および、Nを具体的な数値に置き換えた式で表すことを意味する。工程S11では、破断限界線導出プロセスによってスポット溶接部および2種類のレーザ溶接部の破断限界線が既知である鋼種として、例えば、母材強度クラス590MPa級鋼板を用いることができる。
2.1.1. Formulation process S11 (process S11)
In step S11, the rupture limit line of the spot welded portion is derived from a steel type in which the rupture limit line of the spot welded portion and the fracture limit lines of a plurality of laser welded portions having different welding cooling rates are derived by the rupture limit line derivation process. In this step, the line is expressed in the form of the above formula (1), and the fracture limit line of the laser weld is expressed in the form of the above formula (2) and the above formula (3). Here, the fracture limit line of the steel type from which the fracture limit line was derived can be expressed by an expression in which the coefficients of the above formulas (1) to (3) are replaced with specific numerical values. That is, “the above formula F (F is expressed in the form of (1), (2), or (3))” means that F s , N s , F l , and N l are specific numerical values. It means to express with the formula replaced with. In step S11, for example, a base material strength class 590 MPa grade steel plate can be used as a steel type in which the fracture limit lines of the spot welded portion and the two types of laser welded portions are known by the fracture limit line derivation process.

2.1.2.第1変換係数算出工程S12(工程S12)
工程S12は、工程S11で表した式を用いて、工程S11の鋼種に関する、上記式(3)の変換係数FおよびNを算出する工程である。上記式(2)および(3)より、F=F/F、N=N/Nなので、F、F、N、および、Nに数値を代入することにより、FおよびNを算出することができる。
2.1.2. First conversion coefficient calculation step S12 (step S12)
Step S12 is a step of calculating the conversion coefficients F r and N r of the above formula (3) regarding the steel type of step S11 using the formula represented in step S11. From the above equations (2) and (3), F r = F 1 / F s and N r = N 1 / N s, so by substituting numerical values for F 1 , F s , N 1 , and N s , F r and N r can be calculated.

2.1.3.冷却速度特定工程S13(工程S13)
工程S13は、スポット溶接部およびレーザ溶接部の冷却速度Cを求める工程である。工程S13は、工程S11で用いた鋼種の、スポット溶接部およびレーザ溶接部の冷却速度Cを求める工程なので、工程S11で母材強度クラス590MPa級鋼板を用いた場合、工程S13は、例えば、当該鋼板の、スポット溶接部の冷却速度、および、レーザ溶接部の2種類の冷却速度を特定する工程とすることができる。スポット溶接部とレーザ溶接部の冷却速度は、溶接サンプル製作時に放射温度計等による測定で求めることができる。また、レーザ溶接においては、送り速度Wと冷却速度Cとの間に図4に示す関係が成り立つ。そのため、レーザ溶接部の冷却速度Cは、下記式(6)に示す関数(d1およびd2はパラメータ)で近似することが可能である。なお、測定条件を増すことにより、下記式(6)に示す線形近似以外の近似(例えば、対数近似や累乗近似等。)を用いることも可能である。
= d1・W + d2 …(6)
2.1.3. Cooling rate specifying step S13 (step S13)
Step S13., A process for obtaining the cooling rate C r of the spot welds and laser welds. Step S13., The steels used in the step S11, so obtaining a cooling rate C r of the spot welds and laser welds, the use of base material strength class 590MPa grade steel in step S11, step S13., For example, It can be set as the process of specifying the cooling rate of the spot welding part of the said steel plate, and two types of cooling rates of a laser welding part. The cooling rate of the spot welded portion and the laser welded portion can be obtained by measurement with a radiation thermometer or the like when the weld sample is manufactured. In laser welding, the relationship shown in FIG. 4 is established between the feed rate W r and the cooling rate C r . Therefore, the cooling rate C r of the laser weld (the d1 and d2 parameters) function shown in the following formula (6) can be approximated by. It should be noted that by increasing the measurement conditions, it is possible to use an approximation (for example, logarithmic approximation, power approximation, etc.) other than the linear approximation shown in the following formula (6).
C r = d1 · W r + d2 (6)

2.1.4.関係式作成工程S14(工程S14)
工程S14は、冷却速度Cと、式(3)の変換係数FおよびNと、が満たす関係式を作成する工程である。上述のように、冷却速度Cと変換係数FおよびNとの間には、図2に示す関係が成り立つ。そのため、冷却速度Cと変換係数FおよびNとが満たす関係式として、上記式(4)および式(5)を導出することができる。なお、工程S14では、工程S13で特定した冷却速度Cを用いる。
2.1.4. Relational expression creation step S14 (step S14)
Step S14 is a step of creating a relational expression that satisfies the cooling rate C r and the conversion coefficients F r and N r of equation (3). As described above, the relationship shown in FIG. 2 is established between the cooling rate C r and the conversion coefficients F r and N r . Therefore, the above formulas (4) and (5) can be derived as relational expressions satisfied by the cooling rate C r and the conversion coefficients F r and N r . In step S14, using a cooling rate C r identified in step S13.

2.1.5.レーザ溶接部冷却速度導出工程S15(工程S15)
工程S15は、レーザ溶接部の破断限界線が測定されていない鋼種(導出方法S10の説明において、「評価対象鋼種」と称することがある。)について、レーザ溶接の送り速度Wから、レーザ溶接部の冷却速度Cを導出する工程である。工程S15では、上記式(6)を用いて、レーザ溶接部の冷却速度Cを導出することができる。
2.1.5. Laser welding part cooling rate deriving step S15 (step S15)
In step S15, laser welding is performed on the steel type for which the fracture limit line of the laser weld is not measured (in the description of the derivation method S10, it may be referred to as “evaluation target steel type”) from the laser welding feed speed W r. This is a step of deriving the cooling rate Cr of the part. In step S15, by using equation (6), it is possible to derive the cooling rate C r of the laser weld.

2.1.6.第2変換係数算出工程S16(工程S16)
工程S16は、上記工程S15で導出された評価対象鋼種のレーザ溶接部の冷却速度Cを、上記工程S4で作成した関係式(式(4)および式(5))へと代入することにより、評価対象鋼種の変換係数を算出する工程である。
2.1.6. Second conversion coefficient calculation step S16 (step S16)
Step S16, the cooling rate C r of the laser welds evaluated grades derived in the above step S15, equation created in the above step S4 by substituting into (Equation (4) and (5)) This is a step of calculating the conversion coefficient of the steel type to be evaluated.

2.1.7.破断限界線変換工程S17(工程S17)
工程S17は、上記工程S16で算出された評価対象鋼種の変換係数を用いて、破断限界線導出プロセスにより導出された評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線へと変換する工程である。上述のように、スポット溶接部の破断限界線は上記式(1)の形で表すことができ、その破断限界線が導出されている場合には、式(1)におけるFおよびNの具体的な数値が判明している。それゆえ、FおよびNの具体的な数値と、上記工程S16で算出した評価対象鋼種の変換係数とを、上記式(3)へ代入することにより、上記式(3)の形で表される、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線の構成式を導出することができる。
2.1.7. Break limit line conversion step S17 (step S17)
Step S17 uses the conversion coefficient of the evaluation target steel type calculated in step S16 to calculate the fracture limit line of the spot welded portion of the evaluation target steel type derived by the fracture limit line derivation process, and the laser welded portion of the evaluation target steel type. It is the process of converting into a fracture limit line. As described above, the breaking limit line of spot welds can be represented in the form of the equation (1), if the fracture limit line is derivation of F s and N s in the formula (1) Specific figures are known. Therefore, the specific numerical values of F s and N s, and a conversion factor to be evaluated grades calculated at step S16, by substituting into the equation (3), the table in the form of the equation (3) It is possible to derive the constitutive equation of the fracture limit line of the laser welded portion of the steel type to be evaluated.

このように、工程S11〜工程S17を有する導出方法S10によれば、未導出である評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずに導出することができる。   As described above, according to the derivation method S10 including the steps S11 to S17, it is possible to derive the fracture limit line of the laser welded portion of the evaluation target steel type that has not been derived without performing the fracture limit line derivation process.

2.2.スポット溶接部の破断限界線の導出方法
本発明の他の実施形態に係る溶接部の破断限界線の導出方法S20(以下において、単に「導出方法S20」と称する。)を図5に示す。図5に示した導出方法S20は、数式化工程S21と、第1変換係数算出工程S22と、冷却速度特定工程S23と、関係式作成工程S24と、スポット溶接部冷却速度把握工程S25と、第2変換係数算出工程S26と、破断限界線変換工程S27と、を有している。
2.2. Method for Deriving Fracture Limit Line of Spot Welded Part FIG. 5 shows a method S20 for deriving a fracture limit line for a welded part according to another embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “derivative method S20”). The derivation method S20 shown in FIG. 5 includes a formulating step S21, a first conversion coefficient calculating step S22, a cooling rate specifying step S23, a relational expression creating step S24, a spot weld cooling rate grasping step S25, 2 conversion coefficient calculation process S26, and fracture | rupture limit line conversion process S27.

2.2.1.数式化工程S21(工程S21)
工程S21は、あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、スポット溶接部の破断限界線を上記式(X)および上記式(Y)の形で表し、且つ、レーザ溶接部の破断限界線を上記式(Z)の形で表す工程である。ここで、破断限界線が導出された鋼種の破断限界線は、上記式(X)〜(Z)の係数を具体的な数値に置き換えた式で表すことができる。すなわち、「上記式F’(F’は(X)、(Y)、または、(Z)。)の形で表す」とは、F、N、F、および、Nを具体的な数値に置き換えた式で表すことを意味する。工程S21では、破断限界線導出プロセスによってレーザ溶接部および2種類のスポット溶接部の破断限界線が既知である鋼種として、例えば、母材強度クラス590MPa級鋼板を用いることができる。
2.2.1. Formulation process S21 (process S21)
In step S21, the rupture limit line of the laser welded portion and a plurality of spot welded portion rupture limit lines with different welding cooling speeds derived from the rupture limit line derivation process are ruptured at the spot welded portion. In this step, the limit line is expressed in the form of the above formula (X) and the above formula (Y), and the fracture limit line of the laser weld is expressed in the form of the above formula (Z). Here, the rupture limit line of the steel type from which the rupture limit line is derived can be expressed by an expression in which the coefficients of the above formulas (X) to (Z) are replaced with specific numerical values. That is, “the above formula F ′ (F ′ is represented in the form of (X), (Y), or (Z))” specifically refers to F s , N s , F l , and N l . This means that it is expressed by an expression that is replaced with a numeric value. In step S21, for example, a base material strength class 590 MPa grade steel plate can be used as a steel type in which the fracture limit lines of the laser weld and the two types of spot welds are known by the fracture limit line derivation process.

2.2.2.第1変換係数算出工程S22(工程S22)
工程S22は、工程S21で表した式を用いて、工程S21の鋼種に関する、上記式(Y)の変換係数F’およびN’を算出する工程である。上記式(X)および(Y)より、F’=F/F、N’=N/Nなので、F、F、N、および、Nに数値を代入することにより、F’およびN’を算出することができる。
2.2.2. First conversion coefficient calculation step S22 (step S22)
Step S22 is a step of calculating the conversion coefficients F r ′ and N r ′ of the above formula (Y) for the steel type of step S21 using the formula represented in step S21. From the above formulas (X) and (Y), F r ′ = F s / F l and N r ′ = N s / N l, so substitute numerical values for F l , F s , N l , and N s. Thus, F r ′ and N r ′ can be calculated.

2.2.3.冷却速度特定工程S23(工程S23)
工程S23は、スポット溶接部およびレーザ溶接部の冷却速度Cを求める工程である。工程S23は工程S13と同様の工程であるので、ここでは説明を省略する。
2.2.3. Cooling rate specifying step S23 (step S23)
Reaction process S23 is a process for obtaining the cooling rate C r of the spot welds and laser welds. Since step S23 is the same as step S13, description thereof is omitted here.

2.2.4.関係式作成工程S24(工程S24)
工程S24は、冷却速度Cと、式(Y)の変換係数F’およびN’と、が満たす関係式を作成する工程である。上述のように、冷却速度Cと変換係数F’およびN’との間には、図2に示す関係が成り立つ。そのため、冷却速度Cと変換係数F’およびN’とが満たす関係式として、下記式(4)’および式(5)’を導出することができる。なお、工程S24では、工程S23で特定した冷却速度Cを用いる。
’ = −a1’・ln(C) + a2’ …(4)’
’ = b1’・ln(C) − b2’ …(5)’
ここで、a1’、a2’、b1’、b2’はパラメータ(>0)である。
2.2.4. Relational expression creation step S24 (step S24)
Step S24 is a step of creating a relational expression that satisfies the cooling rate C r and the conversion coefficients F r ′ and N r ′ of the equation (Y). As described above, the relationship shown in FIG. 2 is established between the cooling rate C r and the conversion coefficients F r ′ and N r ′. Therefore, the following formulas (4) ′ and (5) ′ can be derived as relational expressions satisfied by the cooling rate C r and the conversion coefficients F r ′ and N r ′. In step S24, using a cooling rate C r identified in step S23.
F r ′ = −a 1 ′ · ln (C r ) + a 2 ′ (4) ′
Nr ′ = b1 ′ · ln ( Cr ) −b2 ′ (5) ′
Here, a1 ′, a2 ′, b1 ′, b2 ′ are parameters (> 0).

2.2.5.スポット溶接部冷却速度把握工程S25(工程S25)
工程S25は、スポット溶接部の破断限界線が測定されていない鋼種(導出方法S20の説明において、「評価対象鋼種」と称することがある。)について、スポット溶接部の冷却速度を把握する工程である。スポット溶接では、溶接条件によって冷却条件が大きく変化しないため、例えば代表値をスポット溶接部の冷却速度とすることができ、具体的には、工程S21で用いた鋼種のスポット溶接部の冷却速度を、工程S25で把握するスポット溶接部の冷却速度とすることができる。このほか、評価対象鋼種のスポット溶接部の冷却速度を、放射温度計等を用いて予め測定しておき、当該測定しておいた冷却速度を、工程S25で把握するスポット溶接部の冷却速度とすることもできる。
2.2.5. Spot welding part cooling rate grasping step S25 (step S25)
Step S25 is a step of grasping the cooling rate of the spot welded part for a steel type in which the fracture limit line of the spot welded part is not measured (in the description of the derivation method S20, it may be referred to as “evaluation target steel type”). is there. In spot welding, since the cooling conditions do not change greatly depending on the welding conditions, for example, the representative value can be set as the cooling rate of the spot welded part. Specifically, the cooling rate of the spot welded part of the steel type used in step S21 is set. It can be set as the cooling rate of the spot welding part grasped | ascertained by process S25. In addition, the cooling rate of the spot welded portion of the steel grade to be evaluated is measured in advance using a radiation thermometer or the like, and the measured cooling rate is the cooling rate of the spot welded portion grasped in step S25. You can also

2.2.6.第2変換係数算出工程S26(工程S26)
工程S26は、上記工程S25で把握した評価対象鋼種のスポット溶接部の冷却速度を、上記工程S24で作成した関係式(式(4)’および式(5)’)へと代入することにより、評価対象鋼種の変換係数を算出する工程である。
2.2.6. Second conversion coefficient calculation step S26 (step S26)
In step S26, by substituting the cooling rate of the spot welded portion of the evaluation target steel type obtained in step S25 into the relational expressions (formula (4) ′ and formula (5) ′) created in step S24, This is a step of calculating the conversion coefficient of the steel type to be evaluated.

2.2.7.破断限界線変換工程S27(工程S27)
工程S27は、上記工程S26で算出された評価対象鋼種の変換係数を用いて、破断限界線導出プロセスにより導出された評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線へと変換する工程である。上述のように、レーザ溶接部の破断限界線は上記式(Z)の形で表すことができ、その破断限界線が導出されている場合には、式(Z)におけるFおよびNの具体的な数値が判明している。それゆえ、FおよびNの具体的な数値と、上記工程S26で算出した評価対象鋼種の変換係数とを、上記式(Y)へ代入することにより、上記式(Y)の形で表される、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線の構成式を導出することができる。
2.2.7. Break limit line conversion step S27 (step S27)
Step S27 uses the conversion coefficient of the evaluation target steel type calculated in the above step S26 to determine the fracture limit line of the laser welded portion of the evaluation target steel type derived by the fracture limit line derivation process, and the spot welded portion of the evaluation target steel type. It is the process of converting into a fracture limit line. As described above, the fracture limit line of the laser weld can be expressed in the form of the above formula (Z), and when the fracture limit line is derived, F 1 and N 1 in formula (Z) Specific figures are known. Therefore, the specific numerical values of F l and N l, and a conversion factor to be evaluated grades calculated at step S26, by substituting the above equation to (Y), the table in the form of the above formula (Y) It is possible to derive the constitutive equation of the fracture limit line of the spot welded portion of the evaluation target steel type.

このように、工程S21〜工程S27を有する導出方法S20によれば、未導出である評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずに導出することができる。   As described above, according to the derivation method S20 including the steps S21 to S27, the fracture limit line of the spot welded portion of the evaluation target steel type that has not been derived can be derived without performing the fracture limit line derivation process.

3.溶接部の破断限界線の導出システム
3.1.レーザ溶接部の破断限界線の導出システム
本発明の他の実施形態に係る溶接部の破断限界線の導出システム10(以下において、単に「導出システム10」と称する。)を図6に示す。図6に示した導出システム10は、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接部の冷却速度を変えた複数の、レーザ溶接部の破断限界線に関するデータ(少なくとも近似式の係数F、N、F、Nに関するデータ。以下において同じ。)、ならびに、溶接部の冷却速度に関するデータを蓄積したデータベース1と、該データベース1から選択されたデータを用いて、変換係数FおよびNと冷却速度Cとの関係式を作成する関係式作成部2と、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(評価対象鋼種)の、レーザ溶接部の冷却速度Cを用いて算出した、評価対象鋼種の変換係数FおよびNと、当該評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線の近似式における係数とを用いて、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を導出する破断限界線変換部3と、を有している。
3. Derivation system for weld fracture limit line 3.1. System for Deriving Fracture Limit Line of Laser Welded Portion FIG. 6 shows a system for deriving a fracture limit line of a welded portion according to another embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as “derivation system 10”). The derivation system 10 shown in FIG. 6 includes data (at least coefficients F s , N of approximate formulas) regarding the fracture limit line of the spot weld and a plurality of laser weld fracture lines with different cooling rates of the weld. Data relating to s 1 , F 1 , N 1 (the same applies below), and database 1 storing data relating to the cooling rate of the weld zone, and data selected from database 1 are used to convert conversion factors F r and N using a relational expression creating unit 2 to create a relationship between r and the cooling rate C r, steel species fracture limit line of the laser welding portion is not derived in (evaluated grades), the cooling rate C r of the laser weld Using the conversion coefficients F r and N r of the steel grade to be evaluated and the coefficients in the approximate expression of the fracture limit line of the spot weld of the steel grade to be evaluated, And a breakage limit line conversion part 3 for deriving a breakage limit line at the contact portion.

データベース1には、ある鋼種について過去に測定した、スポット溶接部の破断限界線、および、レーザ溶接部の破断限界線に関するデータ、ならびに、溶接部の冷却速度に関するデータが記録されている。データベース1は、これらのデータを記録可能であれば、その形態は特に限定されない。   In the database 1, data on the fracture limit line of the spot welded portion, the fracture limit line of the laser welded portion, and data on the cooling rate of the welded portion measured in the past for a certain steel type are recorded. The form of the database 1 is not particularly limited as long as these data can be recorded.

関係式作成部2は、データベース1から選択された係数を用いて変換係数FおよびNを算出する機能に加えて、データベース1から選択された冷却速度Cと、算出された変換係数FおよびNとが満たす関係式を作成する機能を有している。関係式作成部2としては、表計算ソフトウェア等がインストールされた演算装置を適宜用いることができる。関係式作成部2においては、データベース1に記録された破断限界線の構成式の各係数が、対応する溶接手法の冷却速度とともに入力され、表計算ソフトウェアによって破断限界線構成式の変換係数の算出式である上記式(4)および式(5)が決定される。具体的な計算内容は上述のとおりであるため、ここでは説明を省略する。 In addition to the function of calculating the conversion coefficients F r and N r using the coefficient selected from the database 1, the relational expression creating unit 2 adds the cooling rate C r selected from the database 1 and the calculated conversion coefficient F It has a function of creating a relational expression that r and Nr satisfy. As the relational expression creating unit 2, an arithmetic device in which spreadsheet software or the like is installed can be used as appropriate. In the relational expression creation unit 2, each coefficient of the constitutive formula of the fracture limit line recorded in the database 1 is input together with the cooling rate of the corresponding welding technique, and the conversion coefficient of the rupture limit line constitutive formula is calculated by spreadsheet software. The above equations (4) and (5), which are equations, are determined. Since the specific calculation content is as described above, the description is omitted here.

破断限界線変換部3は、上記工程S15〜工程S17を実行可能であれば良く、表計算ソフトウェア等がインストールされた演算装置を適宜用いることができる。破断限界線変換部3においては、上記式(4)および式(5)へ、評価対象鋼種の冷却速度Cがパラメータ値として代入されることにより、評価対象鋼種の変換係数FおよびNが算出される。そして、算出された変換係数FおよびNと、データベース1に記録されている、破断限界線導出プロセスで導出された評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を近似する式の各係数(FおよびN)の具体的な数値とが、上記式(3)へ代入されることにより、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線の構成式が導出される。破断限界線変換部3における具体的な計算内容は上述のとおりであるため、ここでは説明を省略する。 The break limit line conversion unit 3 only needs to be able to execute the above steps S15 to S17, and an arithmetic device in which spreadsheet software or the like is installed can be used as appropriate. In the fracture limit line conversion unit 3, the conversion coefficients F r and N r of the evaluation target steel type are substituted into the above formulas (4) and (5) by using the cooling rate C r of the evaluation target steel type as a parameter value. Is calculated. The calculated conversion coefficients F r and N r and each coefficient of an equation that approximates the fracture limit line of the spot welded portion of the steel grade to be evaluated, which is recorded in the database 1 and is derived in the fracture limit line derivation process ( By substituting specific numerical values of F s and N s ) into the above equation (3), a constitutive equation for the fracture limit line of the laser welded portion of the steel type to be evaluated is derived. Since the specific calculation content in the break limit line conversion part 3 is as above-mentioned, description is abbreviate | omitted here.

このように、導出システム10によれは、導出方法S10を実施することができる。したがって、かかる形態とすることにより、本発明によれば、未導出である評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずに導出することが可能な、導出システム10を提供することができる。   Thus, the derivation method S10 can be performed by the derivation system 10. Therefore, according to the present invention, the derivation system capable of deriving the fracture limit line of the laser welded portion of the evaluation target steel type that has not been derived without performing the fracture limit line derivation process according to the present invention. 10 can be provided.

3.2.スポット溶接部の破断限界線の導出システム
本発明の他の実施形態に係る溶接部の破断限界線の導出システム20(以下において、単に「導出システム20」と称する。)を図7に示す。図7において、導出システム10と同様に構成されるものには、図6で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図7に示した導出システム20は、データベース1と、該データベース1から選択されたデータを用いて、変換係数F’およびN’と冷却速度Cとの関係式を作成する関係式作成部2’と、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種(評価対象鋼種)の、スポット溶接部の冷却速度を用いて算出した、評価対象鋼種の変換係数F’およびN’と、当該評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線における係数とを用いて、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を導出する破断限界線変換部3’と、を有している。
3.2. FIG. 7 shows a system for deriving a fracture limit line of a welded portion according to another embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as “derivation system 20”). 7, components similar to those of the derivation system 10 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 6, and description thereof is omitted as appropriate. The derivation system 20 shown in FIG. 7 creates a relational expression that creates a relational expression between the conversion coefficients F r ′ and N r ′ and the cooling rate C r by using the database 1 and data selected from the database 1. The conversion factors F r ′ and N r ′ of the evaluation target steel type calculated using the cooling rate of the spot welded part of the steel type (evaluation target steel type) for which the fracture limit line of the spot welded part is not derived. And a fracture limit line conversion part 3 ′ for deriving a fracture limit line of a spot welded part of the evaluation target steel type using a coefficient in a fracture limit line of the laser welded part of the evaluation target steel type.

関係式作成部2’は、データベース1から選択された係数を用いて変換係数F’およびN’を算出する機能に加えて、データベース1から選択された冷却速度Cと、算出された変換係数F’およびN’とが満たす関係式を作成する機能を有している。関係式作成部2’としては、表計算ソフトウェア等がインストールされた演算装置を適宜用いることができる。関係式作成部2’においては、データベース1に記録された破断限界線の構成式の各係数が、対応する溶接手法の冷却速度とともに入力され、表計算ソフトウェアによって破断限界線構成式の変換係数の算出式である上記式(4)’および式(5)’が決定される。具体的な計算内容は上述のとおりであるため、ここでは説明を省略する。 In addition to the function of calculating the conversion coefficients F r ′ and N r ′ using the coefficients selected from the database 1, the relational expression creating unit 2 ′ calculates the cooling rate C r selected from the database 1 and It has a function of creating a relational expression satisfying the conversion coefficients F r ′ and N r ′. As the relational expression creating unit 2 ′, an arithmetic device in which spreadsheet software or the like is installed can be used as appropriate. In the relational expression creation unit 2 ′, each coefficient of the constitutive equation of the fracture limit line recorded in the database 1 is input together with the cooling rate of the corresponding welding method, and the conversion coefficient of the rupture limit line constitutive equation is calculated by spreadsheet software. The above formulas (4) ′ and (5) ′, which are calculation formulas, are determined. Since the specific calculation content is as described above, the description is omitted here.

破断限界線変換部3’は、上記工程S25〜工程S27を実行可能であれば良く、表計算ソフトウェア等がインストールされた演算装置を適宜用いることができる。破断限界線変換部3’においては、上記式(4)’および式(5)’へ、評価対象鋼種の冷却速度Cがパラメータ値として代入されることにより、評価対象鋼種の変換係数F’およびN’が算出される。そして、算出された変換係数F’およびN’と、データベース1に記録されている、破断限界線導出プロセスで導出された評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を近似する式の各係数(FおよびN)の具体的な数値とが、上記式(Y)へ代入されることにより、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線の構成式が導出される。破断限界線変換部3’における具体的な計算内容は上述のとおりであるため、ここでは説明を省略する。 The break limit line conversion unit 3 ′ is only required to be able to execute the above steps S25 to S27, and an arithmetic device in which spreadsheet software or the like is installed can be used as appropriate. In the fracture limit line conversion unit 3 ′, the conversion rate F r of the evaluation target steel type is substituted into the above formula (4) ′ and formula (5) ′ by assigning the cooling rate C r of the evaluation target steel type as a parameter value. 'And N r ' are calculated. Each of the equations for approximating the calculated conversion coefficients F r ′ and N r ′ and the fracture limit line of the laser welded portion of the steel grade to be evaluated, which is recorded in the database 1 and derived in the fracture limit line derivation process. By substituting specific numerical values of the coefficients (F l and N l ) into the above equation (Y), a constitutive equation for the fracture limit line of the spot welded portion of the steel type to be evaluated is derived. Since the specific calculation contents in the fracture limit line conversion unit 3 ′ are as described above, the description thereof is omitted here.

このように、導出システム20によれは、導出方法S20を実施することができる。したがって、かかる形態とすることにより、本発明によれば、未導出である評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずに導出することが可能な、導出システム20を提供することができる。   Thus, the derivation method S20 can be performed by the derivation system 20. Therefore, by adopting such a configuration, according to the present invention, a derivation system capable of deriving the fracture limit line of the spot welded portion of the evaluation target steel type that has not been derived without performing the fracture limit line derivation process. 20 can be provided.

導出システム10、20に関する上記説明では、それぞれ別々の、関係式作成部2、および、破断限界線変換部3、又は、関係式作成部2’、および、破断限界線変換部3’をを有している形態を例示したが、本発明に係る溶接部の破断限界線の導出システムは当該形態に限定されない。一の演算装置を、関係式作成部および破断限界線変換部として機能させても良い。   In the above description regarding the derivation systems 10 and 20, the relational expression creating unit 2 and the breakage limit line conversion unit 3 or the relational expression creation unit 2 ′ and the breakage limit line conversion unit 3 ′ are provided separately. However, the system for deriving the fracture limit line of the weld according to the present invention is not limited to this form. One arithmetic unit may function as a relational expression creation unit and a break limit line conversion unit.

4.溶接部を備えた部材の製造方法
本発明の他の実施形態に係る溶接部を備えた部材の製造方法(以下において、「本発明の製造方法」と称する。)は、上記本発明の破断限界線の導出方法により予測された破断限界線を用いて有限要素法解析を行い、その解析結果に基づいて部材の板組み、溶接部の大きさ、および/または、溶接位置を決定し、このようにして決定された板組み、溶接部の大きさ、および/または、溶接位置にしたがって部材を溶接する工程を有している。
4). Method for Manufacturing Member with Welded Portion The method for manufacturing a member with a welded portion according to another embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the manufacturing method of the present invention”) is the fracture limit of the present invention described above. The finite element method analysis is performed using the fracture limit line predicted by the line derivation method, and the plate assembly of the member, the size of the weld, and / or the welding position are determined based on the analysis result. And the step of welding the members in accordance with the determined plate assembly, the size of the welded portion, and / or the welding position.

本発明の製造方法の具体的な形態としては、例えば、上記導出方法S10又は上記導出方法S20により予測された破断限界線を用いて有限要素法解析を行い、その解析結果に基づいて継手の板組み、溶接ビードの幅、および/または、間隔を決定する。そして、決定された板組み、溶接ビードの幅、および/または、間隔にしたがって部材を溶接することで、溶接部を備えた継手を製造する形態を挙げることができる。本発明の製造方法によれば、板組み、溶接部の大きさ、および、溶接位置が適切とされた溶接部材を製造することができる。これを、例えば自動車部材等の設計に反映させることにより、自動車の衝突変形中における溶接部破断を抑制し、適切にエネルギーを吸収することが可能な自動車構造部材を製造することが可能になる。   As a specific form of the manufacturing method of the present invention, for example, a finite element method analysis is performed using the fracture limit line predicted by the derivation method S10 or the derivation method S20, and the joint plate is based on the analysis result. Determine the assembly, weld bead width, and / or spacing. And the form which manufactures the joint provided with the welding part can be mentioned by welding a member according to the determined board assembly, the width | variety of a weld bead, and / or a space | interval. According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a welded member in which the plate assembly, the size of the welded portion, and the welding position are appropriate. By reflecting this in the design of, for example, an automobile member or the like, it is possible to manufacture an automobile structural member that can suppress welding portion breakage during collision deformation of the automobile and appropriately absorb energy.

上記説明では、本発明が溶接材料として鉄鋼材料を用いた場合に適用される形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。チタンやアルミニウム等、他の金属材料で構成される溶接部材を解析する場合であっても、本発明を適用することができる。   In the said description, although the form applied when this invention uses a steel material as a welding material was illustrated, this invention is not limited to the said form. The present invention can be applied even when analyzing a welded member made of another metal material such as titanium or aluminum.

また、本発明の溶接部の破断限界線の導出方法に関する上記説明では、数式化工程から破断限界線変換工程までの7工程(工程S11〜工程S17、又は、工程S21〜工程S27)を有する形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。例えば、過去に実施された数式化工程〜関係式作成工程によって作成済みの関係式を用いて、レーザ溶接部冷却速度導出工程〜破断限界線変換工程、又は、スポット溶接部冷却速度把握工程〜破断限界線変換工程のみを実施する形態とすることも可能である。このような形態であっても、導出方法S10又は導出方法S20と同様の効果を奏することができる。   Moreover, in the said description regarding the derivation | leading-out method of the fracture limit line of the welding part of this invention, the form which has seven processes (process S11-process S17 or process S21-process S27) from a numerical formula process to a fracture limit line conversion process. However, the present invention is not limited to this form. For example, using the relational expression created in the past from the formulating process to the relational expression creating process, the laser welding part cooling rate derivation process to the fracture limit line conversion process, or the spot welded part cooling rate grasping process to fracture It is also possible to adopt an embodiment in which only the limit line conversion step is performed. Even in such a form, the same effect as the derivation method S10 or the derivation method S20 can be achieved.

5.プログラムおよび当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
本発明には、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行するように構成した形態も含まれる。すなわち、そのようなプログラム、および、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。
5. In the present invention, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various recording media. A configuration in which the computer (or CPU, MPU, etc.) of the apparatus reads and executes the program is also included. That is, such a program and a computer-readable recording medium on which the program is recorded are included in the present invention.

本発明のプログラムが、未導出である評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずにコンピュータに導出させるプログラムである場合、数式化ステップは上記工程S11を、第1変換係数算出ステップは上記工程S12を、冷却速度特定ステップは上記工程S13を、関係式作成ステップは上記工程S14を、レーザ溶接部冷却速度導出ステップは上記工程S15を、第2変換係数算出ステップは上記工程S16を、破断限界線変換ステップは上記工程S17を、それぞれコンピュータに実行させるステップである。
また、本発明のプログラムが、未導出である評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を、破断限界線導出プロセスを行わずにコンピュータに導出させるプログラムである場合、数式化ステップは上記工程S21を、第1変換係数算出ステップは上記工程S22を、冷却速度特定ステップは上記工程S23を、関係式作成ステップは上記工程S24を、スポット溶接部冷却速度把握ステップは上記工程S25を、第2変換係数算出ステップは上記工程S26を、破断限界線変換ステップは上記工程S27を、それぞれコンピュータに実行させるステップである。
本発明のプログラムにおける各ステップに関する説明や、本発明のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する説明は、上記「2.溶接部の破断限界線の導出方法」における対応する工程の説明や上記「3.溶接部の破断限界線の導出システム」に関する説明と、内容が重複する。そこで、ここでは、本発明のプログラム、および、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する説明を省略する。
When the program of the present invention is a program for causing the computer to derive the fracture limit line of the laser welded portion of the evaluation target steel type that has not been derived, without performing the fracture limit line derivation process, the formulating step includes the above step S11, The first conversion coefficient calculation step is the step S12, the cooling rate specifying step is the step S13, the relational expression creation step is the step S14, the laser weld cooling rate derivation step is the step S15, and the second conversion coefficient is calculated. The step is a step for causing the computer to execute the step S16, and the fracture limit line converting step is to execute the step S17.
Further, when the program of the present invention is a program for causing the computer to derive the fracture limit line of the spot welded portion of the evaluation target steel type that has not been derived, without performing the fracture limit line derivation process, the formulating step is the step S21 described above. The first conversion coefficient calculating step is the above step S22, the cooling rate specifying step is the above step S23, the relational expression creating step is the above step S24, the spot welding portion cooling rate grasping step is the above step S25, and the second conversion. The coefficient calculation step is a step for causing the computer to execute step S26, and the fracture limit line conversion step is for causing the computer to execute step S27.
The explanation about each step in the program of the present invention and the explanation about the computer-readable recording medium on which the program of the present invention is recorded are the explanation of the corresponding process in the above-mentioned “2. The contents of “3. Derivation system of fracture limit line of welded part” and the contents overlap. Therefore, description of the program of the present invention and a computer-readable recording medium recording the program is omitted here.

実施例を参照しつつ、本発明についてさらに説明を続ける。   The present invention will be further described with reference to examples.

あらかじめ破断限界線導出プロセスにより破断限界線が導出されている鋼種の、スポット溶接部の破断限界線、および、2種類の溶接冷却速度の、レーザ溶接部の破断限界線を、上記式(1)〜式(3)の形で表した。そして、変換係数FおよびNと溶接部の冷却速度Cとの関係を上記式(4)および式(5)の形で表して、これらの式の定数(a1、a2、b1、b2)を特定した。また、レーザ溶接の送り速度とレーザ溶接部の冷却速度との関係を上記式(6)で表し、その定数(d1およびd2)を特定した。さらに、評価対象となるレーザ溶接部の冷却速度を算出するにあたり、溶接条件から、送り速度を2m/minと特定した。
このようにして特定した送り速度を上記式(6)へ代入することにより、レーザ溶接部の冷却速度を算出した。算出されたレーザ溶接部の冷却速度は、C=347℃/sであった。次に、このCを上記式(4)および式(5)へ代入することにより、変換係数FおよびNを算出した。算出された変換係数は、F=1.046、N=0.836であった。
あらかじめ破断限界線導出プロセスで導出済みの、評価対象鋼種のスポット溶接部の破断限界線を近似する式における各係数(FおよびN)と、算出した上記変換係数(F=1.046、N=0.836)と、を上記式(3)に代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線を近似する式を特定した。
The above-mentioned formula (1) shows the break limit line of the spot welded part of the steel type in which the break limit line is derived in advance by the process of deriving the break limit line, and the break limit line of the laser welded part at two welding cooling rates. -It represented with the form of Formula (3). The relationship between the conversion coefficients F r and N r and the cooling rate C r of the welded part is expressed in the form of the above formulas (4) and (5), and constants (a1, a2, b1, b2) of these formulas are expressed. ) Was identified. Further, the relationship between the feed rate of laser welding and the cooling rate of the laser welded part is expressed by the above formula (6), and the constants (d1 and d2) were specified. Furthermore, in calculating the cooling rate of the laser welded portion to be evaluated, the feed rate was specified as 2 m / min from the welding conditions.
The cooling rate of the laser welded part was calculated by substituting the feed rate specified in this way into the above equation (6). The calculated cooling rate of the laser weld was C r = 347 ° C./s. Next, the conversion coefficients F r and N r were calculated by substituting this C r into the above formulas (4) and (5). The calculated conversion coefficients were F r = 1.046 and N r = 0.836.
Each coefficient (F s and N s ) in an equation that approximates the fracture limit line of the spot welded portion of the steel grade to be evaluated, which has been derived in the fracture limit line derivation process, and the calculated conversion coefficient (F r = 1.046). , N r = 0.836) is substituted into the above equation (3) to identify an equation that approximates the fracture limit line of the laser weld.

ここで、評価対象鋼種は引張強さ590MPa級、ヤング率206GPa、ポアソン比0.3であり、当該鋼種の変形抵抗曲線は図8に示す通りであり、当該鋼種の破断限界線は図9に示す通りであった。参考のため、本技術を適用せずにスポット溶接部破断限界線を設定した解析も行い、本技術を適用した場合を解析A(本発明例)、本技術を適用しない場合を解析B(比較例)とした。また、図9には、評価対象鋼種のレーザ溶接部の破断限界線の実測値もプロットした。図9に示したように、本発明例である解析Aの破断限界線は実測値と一致した。これに対し、比較例である解析Bの破断限界線は実測値と一致しなかった。   Here, the steel type to be evaluated has a tensile strength of 590 MPa class, Young's modulus 206 GPa, Poisson's ratio 0.3, the deformation resistance curve of the steel type is as shown in FIG. 8, and the fracture limit line of the steel type is shown in FIG. As shown. For reference, analysis with the spot weld fracture limit line set without applying this technology is also performed, analysis A (invention example) when this technology is applied, and analysis B (comparison) when this technology is not applied Example). Further, FIG. 9 also plots the actual measurement values of the fracture limit line of the laser welded portion of the evaluation target steel type. As shown in FIG. 9, the fracture limit line of Analysis A, which is an example of the present invention, coincided with the actual measurement value. On the other hand, the fracture limit line of Analysis B, which is a comparative example, did not match the actual measurement value.

これらの材料特性データを、図10に示すレーザ溶接継手の引張試験モデルに適用し、FEM解析を行った。図10(a)は引張せん断の板幅方向対称形モデルを示す図であり、図10(b)は図10(a)に点線で示したモデルの一部(溶接金属部分)を拡大して示す図である。図10(b)に示した符号11は母材、符号12はHAZ、符号13は溶接金属であり、これらに対して、破断限界線をそれぞれ設定する。なお、HAZに関しては、母材のデータと溶接金属のデータとを平均化したデータを設定する。図10(c)に解析結果の破断形態を示す。破断限界線を設定し、破断限界線に到達した要素を削除して破断による剛性低下を再現した例である。試験結果の最大荷重と解析結果の最大荷重との誤差を表1に示す。   These material property data were applied to the tensile test model of the laser welded joint shown in FIG. 10, and FEM analysis was performed. FIG. 10A is a diagram showing a symmetrical model of tensile shear in the plate width direction, and FIG. 10B is an enlarged view of a part (welded metal portion) of the model indicated by a dotted line in FIG. FIG. Reference numeral 11 shown in FIG. 10B is a base material, reference numeral 12 is HAZ, reference numeral 13 is a weld metal, and a break limit line is set for each of them. For HAZ, data obtained by averaging the base metal data and the weld metal data is set. FIG. 10 (c) shows a fracture form of the analysis result. This is an example in which a fracture limit line is set and an element that has reached the fracture limit line is deleted to reproduce a reduction in rigidity due to fracture. Table 1 shows an error between the maximum load of the test result and the maximum load of the analysis result.

表1に示したように、本発明例である解析Aの誤差は、比較例である解析Bの誤差よりも小さく、解析Aの誤差は解析Bの誤差の1/4未満であった。この結果から、本発明によれば、レーザ溶接部の破断限界線が未測定の鋼種についても、破断限界線導出プロセスを省略して、破断限界線を精度良く予測できることが分かった。   As shown in Table 1, the error of analysis A, which is an example of the present invention, is smaller than the error of analysis B, which is a comparative example, and the error of analysis A is less than ¼ of the error of analysis B. From this result, it was found that according to the present invention, the fracture limit line deriving process can be omitted and the fracture limit line can be accurately predicted even for a steel type whose fracture limit line of the laser weld is not measured.

本発明によれば、溶接部を備えた各種部材のFEM解析時に用いられる溶接部の破断限界線を、精度良く予測することができる。これにより、FEM解析の際、個別に破断限界線導出プロセスを行う必要がなくなり、労力を低減することができる。本発明により予測された破断限界線は、例えば、レーザ溶接継手の板組みや溶接ビード幅を検討するためのFEM解析の際に用いることができ、さらにその結果を自動車の部材設計に反映させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fracture limit line of the welding part used at the time of FEM analysis of the various members provided with the welding part can be estimated with sufficient accuracy. As a result, it is not necessary to perform the process of deriving the fracture limit line individually during the FEM analysis, and labor can be reduced. The fracture limit line predicted by the present invention can be used, for example, in the FEM analysis for examining the plate assembly and weld bead width of a laser welded joint, and the result is reflected in the member design of the automobile. Can do.

1…データベース
2、2’…関係式作成部
3、3’…破断限界線変換部
10、20…溶接部の破断限界線の導出システム
11…母材
12…HAZ
13…溶接金属
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Database 2, 2 '... Relational expression preparation part 3, 3' ... Breaking limit line conversion part 10, 20 ... Derivation system of fracture limit line of welding part 11 ... Base material 12 ... HAZ
13 ... weld metal

Claims (18)

有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記スポット溶接部の破断限界線、および、前記レーザ溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化工程と、
前記スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記レーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出工程と、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定工程と、
前記冷却速度特定工程で求めた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成工程と、
レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出する、レーザ溶接部冷却速度導出工程と、
前記レーザ溶接部冷却速度導出工程で導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、前記関係式作成工程で作成された前記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出工程と、
前記第2変換係数算出工程で算出された前記変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出された前記スポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する、破断限界線変換工程と、
を有する、溶接部の破断限界線の導出方法。
A method for deriving a fracture limit line, which is used when performing fracture prediction of a welded portion by a finite element method analysis,
For the steel types from which the fracture limit line of the spot welded portion and the fracture limit lines of a plurality of laser welded portions with different welding cooling rates were derived by the fracture limit line derivation process, the fracture limit line of the spot welded portion, and , Expressing the fracture limit line of the laser weld by a formula,
Calculates the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line was derived, used when expressing the formula of the fracture limit line of the laser weld using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the spot weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for determining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression that satisfies the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line is derived;
For the steel types for which the fracture limit line of the laser weld is not derived, a laser weld cooling rate deriving step for deriving the cooling rate of the laser weld from the laser welding feed rate;
By substituting the cooling rate of the laser welding part derived in the laser welding part cooling rate deriving step into the relational expression created in the relational expression creating step, the fracture limit line of the laser welded part is derived. A second conversion coefficient calculation step of calculating a conversion coefficient in the steel type that is not,
Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, the previously determined fracture limit line of the spot welded part in the steel type from which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived is laser-welded. Breaking line conversion process for converting to the breaking line of the part,
A method for deriving a fracture limit line of a welded portion.
前記数式化工程で、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(1)で表され、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(2)および下記式(3)で表され、
前記第1変換係数算出工程で算出される前記変換係数が、下記式(3)におけるFおよびNである、請求項1に記載の溶接部の破断限界線の導出方法。
ε = F・σtriax^N …(1)
ε = F・σtriax^N …(2)
ε = F・F・σtriax^(N・N) …(3)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
In the formulating step, the fracture limit line of the spot welded part is represented by the following formula (1), and the fracture limit line of the laser welded part is represented by the following formula (2) and the following formula (3),
The method for deriving a fracture limit line for a weld according to claim 1, wherein the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step are F r and N r in the following formula (3).
ε p = F s · σ triax ^ N s (1)
ε p = F l · σ triax ^ N l ... (2)
ε p = F s · F r · σ triax ^ (N s · N r ) (3)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記レーザ溶接部の破断限界線、および、前記スポット溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化工程と、
前記レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記スポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出工程と、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定工程と、
前記冷却速度特定工程で求めた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成工程と、
スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握する、スポット溶接部冷却速度把握工程と、
前記スポット溶接部冷却速度把握工程で把握されたスポット溶接部の冷却速度を、前記関係式作成工程で作成された前記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出工程と、
前記第2変換係数算出工程で算出された前記変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出された前記レーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する、破断限界線変換工程と、
を有する、溶接部の破断限界線の導出方法。
A method for deriving a fracture limit line, which is used when performing fracture prediction of a welded portion by a finite element method analysis,
For the steel types in which the fracture limit line of the laser welded part and the fracture limit lines of the spot welded part with different welding cooling rates are derived in advance by the process of deriving the fracture limit line, the fracture limit line of the laser welded part is obtained. And a formulating step for expressing the break limit line of the spot welded part by a formula,
The conversion factor in the steel type from which the fracture limit line was derived is used to represent the formula of the fracture limit line of the spot welded portion using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for determining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression that satisfies the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line is derived;
For steel types for which the fracture limit line of the spot weld has not been derived, the spot weld cooling rate grasping process for grasping the cooling rate of the spot weld,
By substituting the cooling rate of the spot welded part grasped in the spot welded part cooling rate grasping process into the relational expression created in the relational expression creating step, the fracture limit line of the spot welded part is derived. A second conversion coefficient calculation step of calculating a conversion coefficient in the steel type that is not,
Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, spot break welding is performed in advance on the laser welding part of the steel grade from which the fracture limit line of the spot welding part has not been derived. Breaking line conversion process for converting to the breaking line of the part,
A method for deriving a fracture limit line of a welded portion.
前記数式化工程で、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(X)および下記式(Y)で表され、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(Z)で表され、
前記第1変換係数算出工程で算出される変換係数が、下記式(Y)におけるF’およびN’である、請求項3に記載の溶接部の破断限界線の導出方法。
ε = F・σtriax^N …(X)
ε = F・F’・σtriax^(N・N’) …(Y)
ε = F・σtriax^N …(Z)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
In the formulating step, the fracture limit line of the spot weld is represented by the following formula (X) and the following formula (Y), and the fracture limit line of the laser weld is represented by the following formula (Z),
The method for deriving a fracture limit line of a weld according to claim 3, wherein the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step are F r 'and N r ' in the following formula (Y).
ε p = F s · σ triax ^ N s (X)
ε p = F l · F r '· σ triax ^ (N l · N r') ... (Y)
ε p = F l · σ triax ^ N l (Z)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記スポット溶接部の破断限界線、および、前記レーザ溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化工程と、
前記スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記レーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出工程と、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定工程と、
前記冷却速度特定工程で求めた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成工程と、
を実行し、前記関係式作成工程で作成した関係式をあらかじめ準備しておき、
レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出する、レーザ溶接部冷却速度導出工程と、
前記レーザ溶接部冷却速度導出工程で導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した前記関係式作成工程で作成された前記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出工程と、
前記第2変換係数算出工程で算出された前記変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出されたスポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する破断限界線変換工程と、
を有する、溶接部の破断限界線の導出方法。
A method for deriving a fracture limit line, which is used when performing fracture prediction of a welded portion by a finite element method analysis,
For the steel types from which the fracture limit line of the spot welded portion and the fracture limit lines of a plurality of laser welded portions with different welding cooling rates were derived by the fracture limit line derivation process, the fracture limit line of the spot welded portion, and , Expressing the fracture limit line of the laser weld by a formula,
Calculates the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line was derived, used when expressing the formula of the fracture limit line of the laser weld using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the spot weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for determining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression that satisfies the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line is derived;
And prepare the relational expression created in the relational expression creating step in advance,
For the steel types for which the fracture limit line of the laser weld is not derived, a laser weld cooling rate deriving step for deriving the cooling rate of the laser weld from the laser welding feed rate;
By substituting the cooling rate of the laser welding part derived in the laser welding part cooling rate deriving step into the relational expression prepared in the relational expression preparing step prepared in advance, the fracture limit line of the laser welded part is obtained. A second conversion coefficient calculation step of calculating a conversion coefficient in the steel type that has not been derived;
By using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, a laser welding portion is used as a laser welded portion of a spot welded portion that has been derived in advance in the steel grade from which the fracture limit line of the laser welded portion has not been derived. Breaking line conversion process for converting to the breaking line of
A method for deriving a fracture limit line of a welded portion.
前記数式化工程で、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(1)で表され、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(2)および下記式(3)で表され、
前記変換係数が、下記式(3)におけるFおよびNである、請求項5に記載の溶接部の破断限界線の導出方法。
ε = F・σtriax^N …(1)
ε = F・σtriax^N …(2)
ε = F・F・σtriax^(N・N) …(3)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
In the formulating step, the fracture limit line of the spot welded part is represented by the following formula (1), and the fracture limit line of the laser welded part is represented by the following formula (2) and the following formula (3),
The method for deriving a fracture limit line for a weld according to claim 5, wherein the conversion coefficients are F r and N r in the following formula (3).
ε p = F s · σ triax ^ N s (1)
ε p = F l · σ triax ^ N l ... (2)
ε p = F s · F r · σ triax ^ (N s · N r ) (3)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線の導出方法であって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記レーザ溶接部の破断限界線、および、前記スポット溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化工程と、
前記レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記スポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出工程と、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定工程と、
前記冷却速度特定工程で求めた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成工程と、
を実行し、前記関係式作成工程で作成した関係式をあらかじめ準備しておき、
スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握する、スポット溶接部冷却速度把握工程と、
前記スポット溶接部冷却速度把握工程で把握されたスポット溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した前記関係式作成工程で作成された前記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出工程と、
前記第2変換係数算出工程で算出された前記変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出されたレーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する、破断限界線変換工程と、
を有する、溶接部の破断限界線の導出方法。
A method for deriving a fracture limit line, which is used when performing fracture prediction of a welded portion by a finite element method analysis,
For the steel types in which the fracture limit line of the laser welded part and the fracture limit lines of the spot welded part with different welding cooling rates are derived in advance by the process of deriving the fracture limit line, the fracture limit line of the laser welded part is obtained. And a formulating step for expressing the break limit line of the spot welded part by a formula,
The conversion factor in the steel type from which the fracture limit line was derived is used to represent the formula of the fracture limit line of the spot welded portion using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for determining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression that satisfies the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line is derived;
And prepare the relational expression created in the relational expression creating step in advance,
For steel types for which the fracture limit line of the spot weld has not been derived, the spot weld cooling rate grasping process for grasping the cooling rate of the spot weld,
By substituting the cooling rate of the spot welded part grasped in the spot welded part cooling rate grasping process into the relational expression created in the relational expression creating step prepared in advance, the fracture limit line of the spot welded part is obtained. A second conversion coefficient calculation step of calculating a conversion coefficient in the steel type that has not been derived;
Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, the previously determined break limit line of the laser welded part in the steel type from which the break limit line of the spot welded part has not been derived is used as the spot welded part. A break limit line conversion step for converting to a break limit line of
A method for deriving a fracture limit line of a welded portion.
前記数式化工程で、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(X)および下記式(Y)で表され、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(Z)で表され、
前記変換係数が、下記式(Y)におけるF’およびN’である、請求項7に記載の溶接部の破断限界線の導出方法。
ε = F・σtriax^N …(X)
ε = F・F’・σtriax^(N・N’) …(Y)
ε = F・σtriax^N …(Z)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
In the formulating step, the fracture limit line of the spot weld is represented by the following formula (X) and the following formula (Y), and the fracture limit line of the laser weld is represented by the following formula (Z),
The method for deriving a fracture limit line for a weld according to claim 7, wherein the conversion coefficients are F r 'and N r ' in the following formula (Y).
ε p = F s · σ triax ^ N s (X)
ε p = F l · F r '· σ triax ^ (N l · N r') ... (Y)
ε p = F l · σ triax ^ N l (Z)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
請求項1〜8のいずれか1項に記載の溶接部の破断限界線の導出方法により導出された破断限界線を用いて有限要素法解析を行い、その解析結果に基づいて、部材の板組み、溶接部の大きさ、および/または、溶接位置を決定し、該決定された板組み、溶接部の大きさ、および/または、溶接位置にしたがって、部材を溶接する工程を備える、溶接部を備えた部材の製造方法。 A finite element method analysis is performed using the fracture limit line derived by the method for deriving a fracture limit line of a welded portion according to any one of claims 1 to 8, and based on the analysis result, a plate assembly of members Determining the size of the weld and / or the welding position, and welding the member according to the determined plate assembly, the size of the weld and / or the welding position. The manufacturing method of the member provided. 有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記スポット溶接部の破断限界線、および、前記レーザ溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化ステップと、
前記スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記レーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出ステップと、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定ステップと、
前記冷却速度特定ステップで求められた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成ステップと、
レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出する、レーザ溶接部冷却速度導出ステップと、
前記レーザ溶接部冷却速度導出ステップで導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、前記関係式作成工程で作成された前記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出ステップと、
前記第2変換係数算出ステップで算出された前記変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出された前記スポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する、破断限界線変換ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for deriving a fracture limit line used when performing fracture prediction of a welded part by finite element analysis,
For the steel types from which the fracture limit line of the spot welded portion and the fracture limit lines of a plurality of laser welded portions with different welding cooling rates were derived by the fracture limit line derivation process, the fracture limit line of the spot welded portion, and , Expressing the fracture limit line of the laser weld by a formula,
Calculates the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line was derived, used when expressing the formula of the fracture limit line of the laser weld using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the spot weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression satisfying the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which a fracture limit line is derived;
A laser welding part cooling rate deriving step for deriving a cooling rate of the laser welding part from a feed rate of laser welding for a steel type for which the fracture limit line of the laser welding part is not derived,
By substituting the cooling rate of the laser welded part derived in the laser welded part cooling rate deriving step into the relational expression created in the relational expression creating step, the fracture limit line of the laser welded part is derived. A second conversion coefficient calculating step of calculating a conversion coefficient in the steel type not having
Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, the previously determined fracture limit line of the spot welded part in the steel type from which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived is laser-welded. Breaking limit line conversion step for converting to the breaking limit line of the part,
A program that causes a computer to execute.
前記数式化ステップで表される、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(1)であり、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(2)および下記式(3)であり、
前記第1変換係数算出ステップで算出される前記変換係数が、下記式(3)におけるFおよびNである、請求項10に記載のプログラム。
ε = F・σtriax^N …(1)
ε = F・σtriax^N …(2)
ε = F・F・σtriax^(N・N) …(3)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
The break limit line of the spot welded part represented by the formulating step is the following formula (1), and the break limit line of the laser welded part is the following formula (2) and the following formula (3). ,
The program according to claim 10, wherein the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step are F r and N r in the following equation (3).
ε p = F s · σ triax ^ N s (1)
ε p = F l · σ triax ^ N l ... (2)
ε p = F s · F r · σ triax ^ (N s · N r ) (3)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記レーザ溶接部の破断限界線、および、前記スポット溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化ステップと、
前記レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記スポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出ステップと、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定ステップと、
前記冷却速度特定ステップで求められた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成ステップと、
スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握する、スポット溶接部冷却速度把握ステップと、
前記スポット溶接部冷却速度把握ステップで把握されたスポット溶接部の冷却速度を、前記関係式作成ステップで作成された前記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出ステップと、
前記第2変換係数算出ステップで算出された前記変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出された前記レーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する、破断限界線変換ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for deriving a fracture limit line used when performing fracture prediction of a welded part by finite element analysis,
For the steel types in which the fracture limit line of the laser welded part and the fracture limit lines of the spot welded part with different welding cooling rates are derived in advance by the process of deriving the fracture limit line, the fracture limit line of the laser welded part is obtained. And a formulating step for expressing the break limit line of the spot weld by a formula,
The conversion factor in the steel type from which the fracture limit line was derived is used to represent the formula of the fracture limit line of the spot welded portion using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression satisfying the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which a fracture limit line is derived;
For steel types for which the fracture limit line of the spot weld is not derived, the spot weld cooling rate grasping step for grasping the cooling rate of the spot weld,
By substituting the cooling rate of the spot welded part grasped in the spot welding part cooling rate grasping step into the relational expression created in the relational expression creating step, the fracture limit line of the spot welded part is derived. A second conversion coefficient calculating step of calculating a conversion coefficient in the steel type not having
Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, the previously determined fracture limit line of the laser welded part in the steel type from which the fracture limit line of the spot welded part has not been derived is spot welded. Breaking limit line conversion step for converting to the breaking limit line of the part,
A program that causes a computer to execute.
前記数式化ステップで表される、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(X)および下記式(Y)であり、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(Z)であり、
前記第1変換係数算出ステップで算出される変換係数が、下記式(Y)におけるF’およびN’である、請求項12に記載のプログラム。
ε = F・σtriax^N …(X)
ε = F・F’・σtriax^(N・N’) …(Y)
ε = F・σtriax^N …(Z)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
The fracture limit line of the spot welded part represented by the formulating step is the following formula (X) and the following formula (Y), and the fracture limit line of the laser welded part is the following formula (Z). ,
The program according to claim 12, wherein the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step are F r ′ and N r ′ in the following formula (Y).
ε p = F s · σ triax ^ N s (X)
ε p = F l · F r '· σ triax ^ (N l · N r') ... (Y)
ε p = F l · σ triax ^ N l (Z)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、スポット溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた複数のレーザ溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記スポット溶接部の破断限界線、および、前記レーザ溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化ステップと、
前記スポット溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記レーザ溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出ステップと、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定ステップと、
前記冷却速度特定ステップで求められた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成ステップと、
をコンピュータに実行させることにより、前記関係式作成ステップで作成した関係式をあらかじめ準備しておき、
レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、レーザ溶接の送り速度から、レーザ溶接部の冷却速度を導出する、レーザ溶接部冷却速度導出ステップと、
前記レーザ溶接部冷却速度導出ステップで導出されたレーザ溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した前記関係式作成工程で作成された前記関係式へと代入することにより、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出ステップと、
前記第2変換係数算出ステップで算出された前記変換係数を用いて、レーザ溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出された前記スポット溶接部の破断限界線を、レーザ溶接部の破断限界線へと変換する、破断限界線変換ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for deriving a fracture limit line used when performing fracture prediction of a welded part by finite element analysis,
For the steel types from which the fracture limit line of the spot welded portion and the fracture limit lines of a plurality of laser welded portions with different welding cooling rates were derived by the fracture limit line derivation process, the fracture limit line of the spot welded portion, and , Expressing the fracture limit line of the laser weld by a formula,
Calculates the conversion coefficient in the steel type from which the fracture limit line was derived, used when expressing the formula of the fracture limit line of the laser weld using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the spot weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression satisfying the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which a fracture limit line is derived;
By preparing the relational expression created in the relational expression creating step in advance,
A laser welding part cooling rate deriving step for deriving a cooling rate of the laser welding part from a feed rate of laser welding for a steel type for which the fracture limit line of the laser welding part is not derived,
By substituting the laser welding part cooling rate derived in the laser welding part cooling rate deriving step into the relational expression created in the relational expression creating step prepared in advance, the fracture limit line of the laser welded part is obtained. A second conversion coefficient calculating step of calculating a conversion coefficient in the steel type that has not been derived;
Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, the previously determined fracture limit line of the spot welded part in the steel type from which the fracture limit line of the laser welded part has not been derived is laser-welded. Breaking limit line conversion step for converting to the breaking limit line of the part,
A program that causes a computer to execute.
前記数式化ステップで表される、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(1)であり、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(2)および下記式(3)であり、
前記第1変換係数算出ステップで算出される前記変換係数が、下記式(3)におけるFおよびNである、請求項14に記載のプログラム。
ε = F・σtriax^N …(1)
ε = F・σtriax^N …(2)
ε = F・F・σtriax^(N・N) …(3)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
The break limit line of the spot welded part represented by the formulating step is the following formula (1), and the break limit line of the laser welded part is the following formula (2) and the following formula (3). ,
The program according to claim 14, wherein the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step are F r and N r in the following expression (3).
ε p = F s · σ triax ^ N s (1)
ε p = F l · σ triax ^ N l ... (2)
ε p = F s · F r · σ triax ^ (N s · N r ) (3)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
有限要素法解析により溶接部の破断予測を実施する際に用いられる、破断限界線を導出するプログラムであって、
あらかじめ破断限界線導出プロセスにより、レーザ溶接部の破断限界線、および、溶接冷却速度を変えた、複数の、スポット溶接部の破断限界線が導出された鋼種について、前記レーザ溶接部の破断限界線、および、前記スポット溶接部の破断限界線を、式で表す、数式化ステップと、
前記レーザ溶接部の破断限界線の式で使用される係数を用いて前記スポット溶接部の破断限界線の式を表わす際に使用される、破断限界線が導出された前記鋼種における変換係数を算出する、第1変換係数算出ステップと、
前記スポット溶接部および前記レーザ溶接部の冷却速度を求める、冷却速度特定ステップと、
前記冷却速度特定ステップで求められた前記冷却速度と、破断限界線が導出された前記鋼種における前記変換係数と、が満たす関係式を作成する、関係式作成ステップと、
をコンピュータに実行させることにより、前記関係式作成ステップで作成した関係式をあらかじめ準備しておき、
スポット溶接部の破断限界線が導出されていない鋼種について、スポット溶接部の冷却速度を把握する、スポット溶接部冷却速度把握ステップと、
前記スポット溶接部冷却速度把握ステップで把握されたスポット溶接部の冷却速度を、あらかじめ準備した前記関係式作成ステップで作成された前記関係式へと代入することにより、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における変換係数を算出する、第2変換係数算出ステップと、
前記第2変換係数算出ステップで算出された前記変換係数を用いて、スポット溶接部の破断限界線が導出されていない前記鋼種における、あらかじめ導出された前記レーザ溶接部の破断限界線を、スポット溶接部の破断限界線へと変換する、破断限界線変換ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for deriving a fracture limit line used when performing fracture prediction of a welded part by finite element analysis,
For the steel types in which the fracture limit line of the laser welded part and the fracture limit lines of the spot welded part with different welding cooling rates are derived in advance by the process of deriving the fracture limit line, the fracture limit line of the laser welded part is obtained. And a formulating step for expressing the break limit line of the spot weld by a formula,
The conversion factor in the steel type from which the fracture limit line was derived is used to represent the formula of the fracture limit line of the spot welded portion using the coefficient used in the formula of the fracture limit line of the laser weld. A first conversion coefficient calculation step;
A cooling rate specifying step for obtaining a cooling rate of the spot weld and the laser weld; and
A relational expression creating step for creating a relational expression satisfying the cooling rate obtained in the cooling rate specifying step and the conversion coefficient in the steel type from which a fracture limit line is derived;
By preparing the relational expression created in the relational expression creating step in advance,
For steel types for which the fracture limit line of the spot weld is not derived, the spot weld cooling rate grasping step for grasping the cooling rate of the spot weld,
By substituting the cooling rate of the spot welded part grasped in the spot welded part cooling rate grasping step into the relational expression prepared in the relational expression creating step prepared in advance, the fracture limit line of the spot welded part is obtained. A second conversion coefficient calculating step of calculating a conversion coefficient in the steel type that has not been derived;
Using the conversion coefficient calculated in the second conversion coefficient calculation step, the previously determined fracture limit line of the laser welded part in the steel type from which the fracture limit line of the spot welded part has not been derived is spot welded. Breaking limit line conversion step for converting to the breaking limit line of the part,
A program that causes a computer to execute.
前記数式化ステップで表される、前記スポット溶接部の破断限界線が下記式(X)および下記式(Y)であり、且つ、前記レーザ溶接部の破断限界線が下記式(Z)であり、
前記第1変換係数算出ステップで算出される前記変換係数が、下記式(Y)におけるF’およびN’である、請求項16に記載のプログラム。
ε = F・σtriax^N …(X)
ε = F・F’・σtriax^(N・N’) …(Y)
ε = F・σtriax^N …(Z)
ここで、εは破断ひずみ、σtriaxは応力三軸度(0.7<σtriax<2.0)である。
The fracture limit line of the spot welded part represented by the formulating step is the following formula (X) and the following formula (Y), and the fracture limit line of the laser welded part is the following formula (Z). ,
The program according to claim 16, wherein the conversion coefficients calculated in the first conversion coefficient calculation step are F r ′ and N r ′ in the following formula (Y).
ε p = F s · σ triax ^ N s (X)
ε p = F l · F r '· σ triax ^ (N l · N r') ... (Y)
ε p = F l · σ triax ^ N l (Z)
Here, ε p is the fracture strain, and σ triax is the stress triaxiality (0.7 <σ triax <2.0).
請求項10乃至17に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium on which the program according to claim 10 is recorded.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021009450A (en) * 2019-06-28 2021-01-28 日本製鉄株式会社 Method, program, and device for predicting breakage in welded joint by spot welding
JP2021009453A (en) * 2019-06-28 2021-01-28 日本製鉄株式会社 Method, program, and device for predicting breakage in welded joint by spot welding
JP2021063685A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 日本製鉄株式会社 Calculation method of fracture limit line in weld area, calculation program of fracture limit line in weld area, and calculation device of fracture limit line in weld area
JP7485956B2 (en) 2020-12-17 2024-05-17 日本製鉄株式会社 Method for calculating fracture limit line of welded part, program for calculating fracture limit line of welded part, and device for calculating fracture limit line of welded part

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11104886A (en) * 1997-09-30 1999-04-20 Kobe Steel Ltd Gas shielded arc welding method
JP2002178147A (en) * 2000-12-11 2002-06-25 Kobe Steel Ltd Method for easily predicting characteristic of weld metal and method for deciding weld executing condition
JP2015017817A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 新日鐵住金株式会社 Prediction method of breaking limit line of welded part, prediction system, and method for manufacturing member including welded part
JP2015087349A (en) * 2013-11-01 2015-05-07 新日鐵住金株式会社 Prediction method of fracture strain of weld, prediction system, and manufacturing method of member with weld
JP2015161598A (en) * 2014-02-27 2015-09-07 新日鐵住金株式会社 Calculation method of fracture limit line of weld part, calculation system and manufacturing method of member having weld part

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11104886A (en) * 1997-09-30 1999-04-20 Kobe Steel Ltd Gas shielded arc welding method
JP2002178147A (en) * 2000-12-11 2002-06-25 Kobe Steel Ltd Method for easily predicting characteristic of weld metal and method for deciding weld executing condition
JP2015017817A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 新日鐵住金株式会社 Prediction method of breaking limit line of welded part, prediction system, and method for manufacturing member including welded part
JP2015087349A (en) * 2013-11-01 2015-05-07 新日鐵住金株式会社 Prediction method of fracture strain of weld, prediction system, and manufacturing method of member with weld
JP2015161598A (en) * 2014-02-27 2015-09-07 新日鐵住金株式会社 Calculation method of fracture limit line of weld part, calculation system and manufacturing method of member having weld part

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021009450A (en) * 2019-06-28 2021-01-28 日本製鉄株式会社 Method, program, and device for predicting breakage in welded joint by spot welding
JP2021009453A (en) * 2019-06-28 2021-01-28 日本製鉄株式会社 Method, program, and device for predicting breakage in welded joint by spot welding
JP7328517B2 (en) 2019-06-28 2023-08-17 日本製鉄株式会社 Welded Joint Fracture Prediction Method by Spot Welding, Welded Joint Fracture Prediction Program by Spot Welding, and Welded Joint Fracture Prediction Device by Spot Welding
JP7328516B2 (en) 2019-06-28 2023-08-17 日本製鉄株式会社 Welded Joint Fracture Prediction Method by Spot Welding, Welded Joint Fracture Prediction Program by Spot Welding, and Welded Joint Fracture Prediction Device by Spot Welding
JP2021063685A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 日本製鉄株式会社 Calculation method of fracture limit line in weld area, calculation program of fracture limit line in weld area, and calculation device of fracture limit line in weld area
JP7280510B2 (en) 2019-10-11 2023-05-24 日本製鉄株式会社 Method for calculating fracture limit line of welded portion, program for calculating fracture limit line of welded portion, and apparatus for calculating fracture limit line of welded portion
JP7485956B2 (en) 2020-12-17 2024-05-17 日本製鉄株式会社 Method for calculating fracture limit line of welded part, program for calculating fracture limit line of welded part, and device for calculating fracture limit line of welded part

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