JP2021162470A - Structure property analysis method, structure property analysis device and computer program - Google Patents

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Abstract

To accurately, analyze a structure property of a structure including a press molded metal component.SOLUTION: Structure property analysis comprises: a molding analysis step for, on the basis of input information including shape data of a structure including a press molded and seized metal component, and information indicating yield strength on each position before seizing of a base metal of the metal component, estimating a plate thickness on each position of the metal component and a distortion amount of residual strain; a yield strength update step for, on the basis of estimated distortion amount, information indicating change of yield strength generated by seizing, and information indicating change of yield strength caused by processing and hardening, updating yield strength on each position of the metal component; a shape data update step for updating the shape data on the basis of the estimated plate thickness; and a structure property analysis step for performing structure property analysis to a numerical value analysis model having updated shape data, updated yield strength and estimated distortion amount, for calculating structure property of the structure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、構造特性解析方法、構造特性解析装置及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a structural characteristic analysis method, a structural characteristic analysis apparatus, and a computer program.

従来、自動車車両等のプレス成形金属部品を含む構造体(以下単に「構造体」という。)の設計においては、コンピュータシミュレーションにより、衝突性能などの構造体の構造特性の解析が行なわれている。 Conventionally, in the design of a structure including press-molded metal parts of an automobile vehicle or the like (hereinafter, simply referred to as “structure”), the structural characteristics of the structure such as collision performance are analyzed by computer simulation.

プレス成形された金属部品は、プレス前の母材(ブランク)と比較して、板厚、残留ひずみ、残留応力等の構造特性に影響を与えるパラメータが変化する。また金属部品の加工硬化等の影響を受けて応力−歪み特性も変化する。さらにこれらの変化は同一部品内においても部位によって異なる。従って、構造体の構造特性に関する解析を精度よく行うには、個々の部品のプレス成形による厚さ分布、残留歪み分布、応力−歪み特性の変化等を考慮したコンピュータシミュレーションモデルを作成し、解析する必要がある。例えば、特許文献1には、プレス成形による板厚減少や残留塑性ひずみや加工硬化や残留応力などの影響を考慮した構造体の特性解析について開示されている。 Compared to the base material (blank) before pressing, the press-formed metal parts have different parameters that affect the structural characteristics such as plate thickness, residual strain, and residual stress. In addition, the stress-strain characteristics also change under the influence of work hardening of metal parts. Furthermore, these changes differ depending on the part even within the same part. Therefore, in order to accurately analyze the structural characteristics of the structure, create and analyze a computer simulation model that considers the thickness distribution, residual strain distribution, changes in stress-strain characteristics, etc. due to press molding of individual parts. There is a need. For example, Patent Document 1 discloses a characteristic analysis of a structure in consideration of the effects of plate thickness reduction, residual plastic strain, work hardening, residual stress, etc. due to press molding.

特許第4041766号公報Japanese Patent No. 40417666

特許文献1の技術では、プレス成形による厚さ分布、残留歪み分布、応力−歪み特性の変化等を考慮することで精度の向上を図っているが、より実際の製造プロセスを考慮した精度の高い構造特性解析手法の確立が求められていた。特に、自動車分野においては、要求される衝突性能を確保しつつ軽量な構造が求められており、実際の製造プロセスを考慮してより正確に構造特性を解析できることは、自動車の構造の軽量化につながる。 In the technique of Patent Document 1, the accuracy is improved by considering the thickness distribution, the residual strain distribution, the change in stress-strain characteristics, etc. due to press molding, but the accuracy is higher in consideration of the actual manufacturing process. There was a need to establish a structural property analysis method. In particular, in the field of automobiles, a lightweight structure is required while ensuring the required collision performance, and being able to analyze structural characteristics more accurately in consideration of the actual manufacturing process is to reduce the weight of the structure of the automobile. Connect.

上記事情に鑑み、本発明は、プレス成形された金属部品を含む構造体の構造特性解析を、より精度良く実施することが可能な構造特性解析装置、構造特性解析方法、及び、プログラムを提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention provides a structural characteristic analysis apparatus, a structural characteristic analysis method, and a program capable of performing structural characteristic analysis of a structure including press-molded metal parts with higher accuracy. The purpose is.

本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、構造体の全部または一部を構成し、構造体の構造特性に影響を与える金属部品の降伏強さは、金属部品を製造するためのプレス成形の影響を受けるだけでなく、金属部品を塗装する際の塗装焼き付けなど、金属部品への焼付け処理によって与えられる熱の影響もあることを見出した。そして、この焼付け処理による影響も解析に考慮することでより精度の高い構造特性解析が実現することを見出した。 As a result of diligent studies, the inventors of the present invention have determined that the yield strength of a metal part that constitutes all or part of the structure and affects the structural characteristics of the structure is press molding for manufacturing the metal part. It was found that not only is it affected by the above, but it is also affected by the heat given by the baking process on the metal parts, such as paint baking when painting the metal parts. Then, it was found that more accurate structural characteristic analysis can be realized by considering the influence of this baking process in the analysis.

本発明の一態様は、プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析方法であって、前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析ステップと、前記成形解析ステップにおいて推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記金属部品の各位置における降伏強さを更新する降伏強さ更新ステップと、前記成形解析ステップにおいて推定された板厚に基づいて前記形状データを更新する形状データ更新ステップと、更新後の前記形状データと更新後の前記降伏強さと前記成形解析ステップにおいて推定された前記歪量とを有する数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析ステップと、を有する構造特性解析方法である。 One aspect of the present invention is a structural characteristic analysis method for analyzing the structural characteristics of a structure composed of one or a plurality of parts including a metal part baked after press molding, wherein the shape data of the metal part and the above-mentioned Information indicating the material properties of the base metal of a metal part before baking, based on input information including pre-baking material information including information indicating the yield strength at each position of the base metal before press forming. , A molding analysis step for estimating the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after the press molding, the amount of strain estimated in the molding analysis step, and the base material of the metal part. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking and the information indicating the change in the yield strength of the base material caused by work hardening of the metal part with respect to the base material, the above-mentioned A yield strength update step for updating the yield strength at each position of the metal part, a shape data update step for updating the shape data based on the plate thickness estimated in the molding analysis step, and the shape data after the update. A structural characteristic analysis step of performing structural characteristic analysis on a numerical analysis model having the updated yield strength and the strain amount estimated in the molding analysis step, and calculating the structural characteristics of the structure. This is a structural characteristic analysis method.

本発明の一態様は、プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析方法であって、前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析ステップと、前記成形解析ステップにおいて推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記金属部品の各位置における降伏強さを取得する降伏強さ取得ステップと、前記成形解析ステップにおいて推定された板厚に基づいて前記プレス成形後の前記金属部品の形状データを取得する形状データ更新ステップと、取得された前記金属部品の各位置における降伏強さと、前記プレス成形後の前記金属部品の形状データとを含む数値解析モデルを生成するモデル生成ステップと、前記数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析ステップと、を有する構造特性解析方法である。 One aspect of the present invention is a structural characteristic analysis method for analyzing the structural characteristics of a structure composed of one or a plurality of parts including a metal part baked after press molding, wherein the shape data of the metal part and the above-mentioned Information indicating the material properties of the base metal of the metal part before baking, based on input information including pre-baking material information including information indicating the yield strength at each position of the base metal before press molding. , A molding analysis step for estimating the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after the press molding, the amount of strain estimated in the molding analysis step, and the base material of the metal part. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking and the information indicating the change in the yield strength of the base material caused by the processing hardening of the metal part with respect to the base material, A step of acquiring the yield strength at each position of the metal part and a step of updating the shape data to acquire the shape data of the metal part after the press molding based on the plate thickness estimated in the molding analysis step. A model generation step for generating a numerical analysis model including the acquired yield strength at each position of the metal part and the shape data of the metal part after the press molding, and structural characteristics with respect to the numerical analysis model. It is a structural characteristic analysis method having a structural characteristic analysis step of performing analysis and calculating the structural characteristics of the structure.

本発明の一態様は、プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析装置であって、前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析部と、前記成形解析部において推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記母材の各位置における降伏強さを更新する降伏強さ更新部と、前記成形解析部において推定された板厚に基づいて前記形状データを更新する形状データ更新部と、更新後の前記形状データと更新後の前記降伏強さと前記成形解析部において推定された前記歪量とを有する数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析部と、を備える構造特性解析装置である。 One aspect of the present invention is a structural characteristic analysis apparatus for analyzing the structural characteristics of a structure composed of one or a plurality of parts including a metal part baked after press molding, wherein the shape data of the metal part and the above-mentioned Information indicating the material properties of the base metal of a metal part before baking, based on input information including pre-baking material information including information indicating the yield strength at each position of the base metal before press forming. , The molding analysis unit that estimates the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after the press molding, the amount of strain estimated by the molding analysis unit, and the base material of the metal part. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking and the information indicating the change in the yield strength of the base material caused by work hardening of the metal part with respect to the base material, the above-mentioned A yield strength updating unit that updates the yield strength at each position of the base metal, a shape data updating unit that updates the shape data based on the plate thickness estimated by the molding analysis unit, and the shape data after the update. A structural characteristic analysis unit that performs structural characteristic analysis on a numerical analysis model having the updated yield strength and the strain amount estimated by the molding analysis unit and calculates the structural characteristics of the structure. It is a structural characteristic analysis device provided.

本発明の一態様は、プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析装置であって、前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析部と、前記成形解析部において推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記母材の各位置における降伏強さを取得する降伏強さ取得部と、前記成形解析部において推定された板厚に基づいて前記プレス成形後の前記金属部品の形状データを取得する形状データ取得部と、取得された前記金属部品の各位置における降伏強さと、前記プレス成形後の前記金属部品の形状データとを含む数値解析モデルを生成するモデル生成部と、前記数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析部と、を備える構造特性解析装置である。 One aspect of the present invention is a structural characteristic analysis apparatus for analyzing the structural characteristics of a structure composed of one or a plurality of parts including a metal part baked after press molding, wherein the shape data of the metal part and the above-mentioned Information indicating the material properties of the base metal of the metal part before baking, based on input information including pre-baking material information including information indicating the yield strength at each position of the base metal before press molding. , The molding analysis unit that estimates the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after the press molding, the amount of strain estimated by the molding analysis unit, and the base material of the metal part. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base material due to the baking hardening caused by baking and the information indicating the change in the yield strength of the base material caused by the processing hardening of the metal part with respect to the base material, A yield strength acquisition unit that acquires the yield strength at each position of the base metal, and a shape data acquisition unit that acquires the shape data of the metal part after press molding based on the plate thickness estimated by the molding analysis unit. A model generator that generates a numerical analysis model including the acquired yield strength at each position of the metal part and the shape data of the metal part after press molding, and structural characteristics with respect to the numerical analysis model. It is a structural characteristic analysis apparatus including a structural characteristic analysis unit that performs analysis and calculates the structural characteristics of the structure.

本発明の一態様は、上記の構造特性解析装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムである。 One aspect of the present invention is a computer program for operating a computer as the above-mentioned structural characteristic analysis device.

本発明により、プレス成形された金属部品を含む構造体の構造特性解析を、より精度良く実施することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, structural property analysis of a structure including press-molded metal parts can be performed with higher accuracy.

実施形態の構造特性解析方法における処理の流れの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process flow in the structural characteristic analysis method of embodiment. 残留歪みと加工硬化による降伏強さとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the residual strain and the yield strength by work hardening. 実施形態における加工硬化関係情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the work hardening-related information in an embodiment. 残留歪みと焼付硬化による降伏強さとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the residual strain and the yield strength by seizure hardening. 実施形態における焼付硬化関係情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the baking hardening related information in an embodiment. 実施形態における降伏強さの更新の処理の流れの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the flow of the process of updating the yield strength in an embodiment. 実施形態の構造特性解析装置1の機能構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the functional structure of the structural characteristic analysis apparatus 1 of embodiment. 実施形態における制御部11の機能構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the functional structure of the control part 11 in embodiment. 実施形態の変形例2の構造特性解析方法における処理の流れの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process flow in the structural characteristic analysis method of the modification 2 of embodiment. 実施形態の変形例2における制御部11の機能構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the functional structure of the control part 11 in the modification 2 of embodiment.

以下、実施形態の構造特性解析装置、構造特性解析方法及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。まず実施形態の構造特性解析装置が実行する構造特性解析方法を説明する。 Hereinafter, the structural characteristic analysis apparatus, the structural characteristic analysis method, and the computer program of the embodiment will be described with reference to the drawings. First, a structural characteristic analysis method executed by the structural characteristic analysis apparatus of the embodiment will be described.

(構造特性解析方法の概要)
本実施形態における構造特性解析方法は、解析対象となる構造体の構造特性を解析する方法であって、例えば、自動車の車体の全部または一部を構造体とした車体解析に用いられる。構造特性解析方法には、例えば、構造特性として衝突性能を解析する衝突性能解析がある。また、構造特性解析方法には、構造特性として固有振動数を解析する固有値解析や、構造特性として構造体全体の剛性を解析する剛性解析や、構造特性として構造体全体の強度を解析する強度解析や、構造特性として疲労特性を解析する疲労解析や、構造特性として車両の走行時における変形・振動などの特性を解析する走行特性などが挙げられる。本実施形態では、以下、構造特性として衝突性能を解析する衝突性能解析を例にして説明する。解析対象は、例えば、自動車用部品等のプレス成形された後に焼付けされた金属部品を含む構造体である。構造体とは、一または複数の部品によって構成されたものをいい、少なくとも一部品としてプレス成形後に焼付けされた金属部品を含んでいる。構造体は、例えば、自動車である。衝突性能解析方法の解析対象は、必ずしも自動車そのものでなくてもよく、自動車を構成する一部分のみとしてもよい。また、当該金属部品自体が構造体として衝突性能解析方法の解析対象であっても良い。そして、金属部品の例として、自動車用部品では、金属からなる母材をプレス成形して所望の形状に加工した後に、塗装を行う。プレス成形では、曲げ加工、絞り加工などにより、部分によって板厚が変化するとともに、残留歪みが存在し加工硬化が生じている。また、塗装を行う工程では、塗料を、焼き付けることにより金属部品の表面上で硬化させる。この際、金属部品の金属材料自体にも熱が加えられ、これにより金属部品の表面付近では焼き入れが行われた状態となって降伏強さが高くなる。本実施形態の構造特性解析は、このような金属部品のプレス成形時における板厚変化・加工硬化、焼付処理時における降伏強さの変化を考慮した構造特性解析に特徴を有する。なお、金属部品の焼付け処理としては、当該焼付処理によって金属部品の少なくとも一部に降伏強さの変化が生じるものであれば、上記塗装の焼付けに限られない。
(Outline of structural property analysis method)
The structural characteristic analysis method in the present embodiment is a method for analyzing the structural characteristics of the structure to be analyzed, and is used, for example, for vehicle body analysis in which all or a part of the vehicle body of an automobile is used as the structure. As a structural characteristic analysis method, for example, there is a collision performance analysis that analyzes collision performance as a structural characteristic. In addition, structural characteristic analysis methods include eigenvalue analysis that analyzes the natural frequency as a structural characteristic, rigidity analysis that analyzes the rigidity of the entire structure as a structural characteristic, and strength analysis that analyzes the strength of the entire structure as a structural characteristic. Further, as structural characteristics, fatigue analysis that analyzes fatigue characteristics, and as structural characteristics, running characteristics that analyze characteristics such as deformation and vibration during running of a vehicle can be mentioned. In the present embodiment, the collision performance analysis for analyzing the collision performance as a structural characteristic will be described below as an example. The analysis target is, for example, a structure including metal parts that have been press-molded and then baked, such as automobile parts. The structure means a structure composed of one or a plurality of parts, and includes a metal part baked after press molding as at least one part. The structure is, for example, an automobile. The analysis target of the collision performance analysis method does not necessarily have to be the automobile itself, but may be only a part constituting the automobile. Further, the metal part itself may be the analysis target of the collision performance analysis method as a structure. Then, as an example of metal parts, in automobile parts, a base material made of metal is press-molded, processed into a desired shape, and then painted. In press molding, the plate thickness changes depending on the portion due to bending, drawing, etc., and residual strain exists to cause work hardening. Further, in the painting process, the paint is hardened on the surface of the metal part by baking. At this time, heat is also applied to the metal material itself of the metal part, which causes quenching in the vicinity of the surface of the metal part and increases the yield strength. The structural characteristic analysis of the present embodiment is characterized by structural characteristic analysis in consideration of changes in plate thickness / work hardening during press molding of such metal parts and changes in yield strength during baking treatment. The baking process for metal parts is not limited to the baking of the above coating as long as the baking process causes a change in yield strength in at least a part of the metal parts.

図1は、実施形態の構造特性(衝突性能)解析方法における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図1に示すように、本実施形態の構造特性解析方法は、成形解析ステップS101と、形状データ更新ステップS102と、降伏強さ更新ステップS103と、構造特性解析ステップS104とを備える。成形解析ステップS101では、プレス成形後の金属部品の各位置における板厚と残留歪みとが推定される。形状データ更新ステップS102では、成形解析ステップS101の結果に基づいて、金属部品の形状データが更新される。降伏強さ更新ステップS103では、成形解析ステップS101の結果に基づいて金属部品の各位置における降伏強さが更新される。そして、構造特性解析ステップS104では、形状データ更新ステップS102及び降伏強さ更新ステップS103による更新結果に基づいて、構造特性解析が行われる。以下各ステップの詳細を説明する。
FIG. 1 is a flowchart showing an example of a processing flow in the structural characteristic (collision performance) analysis method of the embodiment.
As shown in FIG. 1, the structural characteristic analysis method of the present embodiment includes a molding analysis step S101, a shape data update step S102, a yield strength update step S103, and a structural characteristic analysis step S104. In the molding analysis step S101, the plate thickness and the residual strain at each position of the metal part after press molding are estimated. In the shape data update step S102, the shape data of the metal part is updated based on the result of the molding analysis step S101. In the yield strength update step S103, the yield strength at each position of the metal part is updated based on the result of the molding analysis step S101. Then, in the structural characteristic analysis step S104, the structural characteristic analysis is performed based on the update results of the shape data update step S102 and the yield strength update step S103. The details of each step will be described below.

成形解析ステップS101では、まず、解析対象に関する情報であって所定の成形解析のための情報である成形解析情報が取得される(ステップS101a)。成形解析情報は、成形解析の方法に応じた情報であって、解析前形状データ及び焼付前材料情報を含む。解析前形状データは、解析対象の金属部品におけるプレス成形及び焼付け処理がされて金属部品となる前の被加工材の形状に関するデータである。焼付前材料情報は、被加工材の母材の焼付け前の材料特性を示す。材料特性は、少なくとも降伏強さを含む。材料特性は、降伏強さ以外の特性を含んでもよい。降伏強さ以外の特性は、例えば、ヤング率、ポアソン比、密度などである。 In the molding analysis step S101, first, molding analysis information which is information about an analysis target and is information for a predetermined molding analysis is acquired (step S101a). The molding analysis information is information according to the molding analysis method, and includes pre-analysis shape data and pre-baking material information. The pre-analysis shape data is data relating to the shape of the material to be processed before the metal part to be analyzed is press-formed and baked to become a metal part. The pre-baking material information indicates the material properties of the base material of the work material before baking. Material properties include at least yield strength. Material properties may include properties other than yield strength. Properties other than yield strength are, for example, Young's modulus, Poisson's ratio, density and the like.

成形解析情報は、解析前形状データ及び焼付前材料情報以外に、以下の情報を含んでいても良い。例えば、成形解析情報は、成形解析の方法が有限要素法である場合には、メッシュの情報を含む。また、成形解析情報は、被加工材料をプレス成形する際に用いられる金型の形状データを含んでいてもよい。また、成形解析情報は、プレス成形における荷重条件を含んでもよい。荷重条件は、被加工材に対してプレス成形のために加えられる力の向き及び大きさ、力が加えられる被加工材の位置などを示す。成形解析情報は、解析前形状データ及び焼付前材料情報以外に、例えば、変形制御条件を含んでもよい。変形制御条件は、被加工材の変形、移動又は回転の範囲を限定する条件である。変形制御条件は、拘束条件を含んでもよい。拘束条件は、プレス成型時に被加工材の移動又は回転を抑制するために被加工材に加えられる力の向き及び大きさ、力が加えられる被加工材の位置などを示す。変形制御条件は、変位条件を含んでもよい。変位条件は、プレス成形に応じて被加工材が変形可能な範囲を示す。変位条件は、例えばインクリメンタル法によって板厚と残留歪みの歪量とを推定する場合などに用いられる。 The molding analysis information may include the following information in addition to the pre-analysis shape data and the pre-baking material information. For example, the molding analysis information includes mesh information when the molding analysis method is the finite element method. Further, the molding analysis information may include the shape data of the mold used when the material to be processed is press-molded. Further, the molding analysis information may include load conditions in press molding. The load condition indicates the direction and magnitude of the force applied to the work material for press molding, the position of the work material to which the force is applied, and the like. The molding analysis information may include, for example, deformation control conditions in addition to the pre-analysis shape data and the pre-baking material information. The deformation control condition is a condition that limits the range of deformation, movement, or rotation of the work material. The deformation control condition may include a constraint condition. The restraint condition indicates the direction and magnitude of the force applied to the work material to suppress the movement or rotation of the work material during press molding, the position of the work material to which the force is applied, and the like. The deformation control condition may include a displacement condition. The displacement condition indicates the range in which the work material can be deformed according to the press molding. The displacement condition is used, for example, when estimating the plate thickness and the amount of residual strain by the incremental method.

次に、成形解析ステップS101では、被加工材のプレス成形後の成形対象特性量を所定の成形解析で推定する(ステップS101b)。成形対象特性量は、被加工材の特性を表す量であって、プレス成形によってプレス成型前の値から値が変化し得る量である。成形対象特性量は、成形された金属部品の各位置における板厚及び残留歪量を含む。成形対象特性量は、成形された金属部品の各位置における残留応力を含んでいてもよい。 Next, in the molding analysis step S101, the characteristic amount to be molded after press molding of the material to be processed is estimated by a predetermined molding analysis (step S101b). The characteristic amount to be molded is an amount representing the characteristics of the material to be processed, and is an amount whose value can be changed from the value before press molding by press molding. The characteristic quantity to be molded includes the plate thickness and the residual strain amount at each position of the molded metal part. The characteristic quantity to be molded may include residual stress at each position of the molded metal part.

成形解析の方法は、成形解析情報に基づいて金属部品の各部位における板厚及び残留歪みの歪量(以下「残留歪量」という。)を推定する方法であればどのような方法であってもよい。例えば、成形解析の方法は、例えば、インバース法であってもよいし、インクリメンタル法であってもよい。インクリメンタル法では、プレス成形に用いる、ブランク、金型、ホルダー、パンチ等の形状、材料特性、潤滑条件や押え力等のプレス条件をもとに、プレス加工の工程を微小なタイムステップに区切る。インクレメンタル法では、タイムステップ毎の微小変形について順次計算を積み重ねて行く。また、インバース法では、プレス成形後の最終形状からブランクの初期平面形状を逆解析し、プレス成形による板厚変化、残留ひずみ、残留応力等の分布特性を求める。 The molding analysis method can be any method as long as it is a method of estimating the plate thickness and the amount of residual strain strain (hereinafter referred to as "residual strain amount") at each part of the metal part based on the molding analysis information. May be good. For example, the molding analysis method may be, for example, an inverse method or an incremental method. In the incremental method, the press working process is divided into minute time steps based on the shapes of blanks, dies, holders, punches, etc. used for press molding, material characteristics, lubrication conditions, pressing force, and other press conditions. In the incremental method, calculations are sequentially accumulated for minute deformations at each time step. Further, in the inverse method, the initial planar shape of the blank is inversely analyzed from the final shape after press molding, and distribution characteristics such as plate thickness change, residual strain, and residual stress due to press molding are obtained.

次に、形状データ更新ステップS102では、推定された成形対象特性量に基づいて構造特性解析モデルの更新を行う。本実施形態では、構造特性解析モデルは、衝突性能解析を行うための衝突解析モデルである。衝突解析モデルは、金属部品を含む構造体に対して、構造体の各部分の形状、構造体の各部分を形成する材料特性に応じて予め作成しておく。形状データ更新ステップS102では、予め作成した上記衝突解析モデルに対して、成形解析ステップS101で求めた金属部品部分における板厚と残留歪みとが更新された衝突解析モデルを生成する。すなわち、形状データ更新ステップS102で更新された衝突解析モデルは、プレス成形後の解析対象の形状を示す解析後形状データと、解析対象の各位置における残留歪量を示す解析対象歪情報とを含む数値解析モデルである。例えば、衝突解析モデルは、有限要素法を用いる場合、メッシュ上の節点を1つの点として解析対象を表す点群データであって、点群データの各点に残留歪量が対応付けられている。 Next, in the shape data update step S102, the structural characteristic analysis model is updated based on the estimated molded target characteristic amount. In the present embodiment, the structural characteristic analysis model is a collision analysis model for performing collision performance analysis. The collision analysis model is created in advance for the structure including the metal parts according to the shape of each part of the structure and the material properties forming each part of the structure. In the shape data update step S102, a collision analysis model in which the plate thickness and the residual strain in the metal part portion obtained in the molding analysis step S101 are updated is generated with respect to the collision analysis model created in advance. That is, the collision analysis model updated in the shape data update step S102 includes post-analysis shape data indicating the shape of the analysis target after press molding and analysis target strain information indicating the residual strain amount at each position of the analysis target. It is a numerical analysis model. For example, when the finite element method is used, the collision analysis model is point cloud data representing an analysis target with a node on the mesh as one point, and a residual strain amount is associated with each point of the point cloud data. ..

次に、降伏強さ更新ステップS103では、成形解析ステップS101で算出された成形対象特性量が示す残留歪量の情報に基づいて、衝突解析モデルの各位置における降伏強さが更新される。具体的には、降伏強さの更新に用いられる加工硬化関係情報と焼付硬化関係情報とが予め作成されている。 Next, in the yield strength update step S103, the yield strength at each position of the collision analysis model is updated based on the information of the residual strain amount indicated by the molding target characteristic amount calculated in the molding analysis step S101. Specifically, work hardening-related information and baking-hardening-related information used for updating the yield strength are created in advance.

加工硬化関係情報は、加工硬化によって生じる被加工材の母材の降伏強さの変化を示す。加工硬化は残留歪量に応じた変化であるため、加工硬化関係情報は、残留歪量と加工硬化による降伏強さの変化との間の関係を示す情報である。一般に、図2に示すように、金属部品を形成する金属材料は、塑性変形することにより残留歪みが生じ、残留歪みに応じて降伏強さが高くなる。この残留歪みと降伏強さとの関係が加工硬化関係情報として作成され、後述する記憶部13などに記憶されている。図3は、加工硬化関係情報の一例を示している。図3に示すように、本例の加工硬化関係情報はテーブル化された加工硬化関係情報テーブルD101として作成され、記憶されている。加工硬化関係情報テーブルD101は、“残留歪量”ごとにレコードをもつ。各レコードは、“残留歪量”及び“降伏強さ変化量”の各値をもつ。“残留歪量”は、残留歪量を表す。“降伏強さ変化量”は、残留歪量が“残留歪量”に示される値である場合における加工硬化による降伏強さの変化量を表す。例えば、レコードR101は、残留歪量がGの場合に、加工硬化降伏強さの変化量がdYP1であることを示す。なお、加工硬化関係情報としては上記加工硬化関係情報テーブルD101に限られず、例えば、残留歪量と降伏強さとの関係を示す数式として示されていてもよい。 The work hardening related information shows the change in the yield strength of the base material of the work material caused by work hardening. Since work hardening is a change according to the amount of residual strain, the work hardening-related information is information indicating the relationship between the amount of residual strain and the change in yield strength due to work hardening. Generally, as shown in FIG. 2, a metal material forming a metal part undergoes residual strain due to plastic deformation, and the yield strength increases according to the residual strain. The relationship between the residual strain and the yield strength is created as work hardening-related information and is stored in a storage unit 13 or the like, which will be described later. FIG. 3 shows an example of work hardening related information. As shown in FIG. 3, the work hardening-related information of this example is created and stored as a table-based work hardening-related information table D101. The work hardening related information table D101 has a record for each "residual strain amount". Each record has each value of "residual strain amount" and "yield strength change amount". "Residual strain amount" represents the residual strain amount. The "yield strength change amount" represents the change amount of the yield strength due to work hardening when the residual strain amount is a value shown in the "residual strain amount". For example, the record R101 shows that when the residual strain amount is G, the amount of change in the work hardening yield strength is dYP1. The work hardening related information is not limited to the work hardening related information table D101, and may be shown as a mathematical formula showing the relationship between the residual strain amount and the yield strength, for example.

また、焼付硬化関係情報は、被加工材の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による母材の降伏強さの変化を示す情報である。図4に示すように、焼付硬化による母材の降伏強さは、残留歪量に応じて変化する。この、残留歪量と焼付硬化による降伏強さの変化との間の関係が焼付硬化関係情報として作成され、後述する記憶部13などに記憶されている。図5は、焼付硬化関係情報の一例を示している。図5に示すように、本例の焼付硬化関係情報はテーブル化された焼付硬化関係情報テーブルD102として作成され、記憶されている。焼付硬化関係情報テーブルD102は、“残留歪量”ごとにレコードをもつ。各レコードは、“残留歪量”及び“降伏強さ変化量”の各値をもつ。“残留歪量”は、残留歪量を表す。“降伏強さ変化量”は、残留歪量が“残留歪量”に示される値である場合における焼付硬化による降伏強さの変化量を表す。例えば、レコードR102は、残留歪量がGの場合に、焼付硬化による降伏強さの変化量がdYP2であることを示す。なお、焼付硬化関係情報としては上記焼付硬化関係情報テーブルD102に限られず、例えば、残留歪量と降伏強さとの関係を示す数式として示されていてもよい。 Further, the baking hardening related information is information indicating a change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking the base material of the work material. As shown in FIG. 4, the yield strength of the base metal due to baking hardening changes according to the amount of residual strain. The relationship between the amount of residual strain and the change in yield strength due to baking hardening is created as baking hardening related information and is stored in a storage unit 13 or the like described later. FIG. 5 shows an example of baking hardening related information. As shown in FIG. 5, the baking cure-related information of this example is created and stored as a table-based baking hardening-related information table D102. The baking hardening related information table D102 has a record for each “residual strain amount”. Each record has each value of "residual strain amount" and "yield strength change amount". "Residual strain amount" represents the residual strain amount. The "change in yield strength" represents the change in yield strength due to seizure hardening when the residual strain amount is a value indicated by the "residual strain amount". For example, the record R102 shows that when the residual strain amount is G, the amount of change in the yield strength due to baking hardening is dYP2. The baking hardening related information is not limited to the baking hardening related information table D102, and may be shown as a mathematical formula showing the relationship between the residual strain amount and the yield strength, for example.

そして、降伏強さ更新ステップS103では、これら加工硬化関係情報及び焼付硬化関係情報と、成形解析ステップS101において算出された残留歪量と、に基づいて、衝突解析モデルの各位置において、加工硬化の影響と、焼付硬化の影響を考慮した降伏強さを求める。そして、衝突解析モデルの各位置における降伏強さは、当該位置における残留歪量の大きさに応じた値に更新される。 Then, in the yield strength update step S103, the work hardening is performed at each position of the collision analysis model based on the work hardening related information and the seizure hardening related information and the residual strain amount calculated in the molding analysis step S101. The yield strength is calculated in consideration of the effect and the effect of work hardening. Then, the yield strength at each position of the collision analysis model is updated to a value corresponding to the magnitude of the residual strain amount at that position.

図6は、実施形態における降伏強さの更新の処理の流れの一例を示すフローチャートである。すなわち、図6に示す処理の流れは、ステップS103において実行される処理の流れの具体的な一例である。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of a flow of processing for updating the yield strength in the embodiment. That is, the processing flow shown in FIG. 6 is a specific example of the processing flow executed in step S103.

まず、衝突解析モデルの位置Pの残留歪量が取得される(ステップS201)。次に、取得された残留歪量に基づき、残留歪量に対応する降伏強さの変化量であって加工硬化による降伏強さの変化量が位置Pについて取得される(ステップS202)。次に、取得された残留歪量に基づき、残留歪量に対応する降伏強さの変化量であって焼付硬化による降伏強さの変化量が位置Pについて取得される(ステップS203)。次に、ステップS202及びステップS203で取得された降伏強さの変化量に基づいて降伏強さが更新される(ステップS204)。降伏強さは、より具体的には例えば、更新前の降伏強さにステップS202及びステップS203で取得された降伏強さの変化量の和が加算された値に更新される。これにより、本実施形態の衝突解析モデルでは、位置ごとに、異なる降伏強さに設定されうる。また、同じ加工硬化の状態であったとしても焼付け処理の有無によって異なる降伏強さに設定されうる。 First, the residual strain amount at the position P of the collision analysis model is acquired (step S201). Next, based on the acquired residual strain amount, the amount of change in the yield strength corresponding to the residual strain amount and the amount of change in the yield strength due to work hardening is acquired for the position P (step S202). Next, based on the acquired residual strain amount, the amount of change in the yield strength corresponding to the residual strain amount and the amount of change in the yield strength due to seizure hardening is acquired for the position P (step S203). Next, the yield strength is updated based on the amount of change in the yield strength acquired in steps S202 and S203 (step S204). More specifically, for example, the yield strength is updated to a value obtained by adding the sum of the changes in the yield strength acquired in steps S202 and S203 to the yield strength before the update. As a result, in the collision analysis model of the present embodiment, different yield strengths can be set for each position. Further, even if they are in the same work-hardened state, different yield strengths can be set depending on the presence or absence of baking treatment.

図6に示す処理の流れは説明の簡単のため、特定の位置Pについて説明したが、ステップS103の処理は、位置Pに限らず、図6に示す処理が衝突解析モデルの他の位置に対しても実行される。 The processing flow shown in FIG. 6 has been described for a specific position P for the sake of simplicity, but the processing in step S103 is not limited to the position P, and the processing shown in FIG. 6 is for other positions of the collision analysis model. Even if it is executed.

ここで、衝突解析モデルにおける更新後の降伏強さの具体例を説明する。より具体的には、以下の条件1、条件2、条件3及び条件4が満たされる場合を例に説明を行う。
条件1は、加工硬化関係情報が、残留歪量がGという値である場合の加工硬化による降伏強さの変化量をdYP1であると示すという条件である。
条件2は、焼付硬化関係情報が、残留歪量がGという値である場合の焼付硬化による降伏強さの変化量をdYP2であると示すという条件である。
条件3は、成形解析によって得られた衝突解析モデルの位置Pにおける残留歪量はGである、という条件である。
条件4は、焼付前材料情報が示す位置Pの降伏強さはYP0であるという条件である。
条件1、条件2及び条件3が満たされる場合、位置Pにおける降伏強さの変化量は、(dYP1+dYP2)である。条件1、条件2、条件3及び条件4が満たされる場合、位置Pにおける降伏強さは(YP0+YP1+YP2)である。なお、位置Pは、例えば、点群データの一点である。ここまでで衝突解析モデルにおける更新後の降伏強さの具体例の説明を終了する。
Here, a specific example of the yield strength after the update in the collision analysis model will be described. More specifically, a case where the following conditions 1, 2, 2, 3 and 4 are satisfied will be described as an example.
Condition 1 is a condition that the work hardening-related information indicates that the amount of change in the yield strength due to work hardening when the residual strain amount is a value of G is dYP1.
Condition 2 is a condition that the baking hardening related information indicates that the amount of change in the yield strength due to baking hardening when the residual strain amount is a value of G is dYP2.
Condition 3 is a condition that the residual strain amount at the position P of the collision analysis model obtained by the molding analysis is G.
Condition 4 is a condition that the yield strength of the position P indicated by the pre-baking material information is YP0.
When the conditions 1, 2 and 3 are satisfied, the amount of change in the yield strength at the position P is (dYP1 + dYP2). When the conditions 1, 2, 2, 3 and 4 are satisfied, the yield strength at the position P is (YP0 + YP1 + YP2). The position P is, for example, one point in the point cloud data. This is the end of the explanation of the concrete example of the yield strength after the update in the collision analysis model.

このように、本実施形態の構造特性(衝突性能)解析方法では、ステップS103において、加工硬化及び焼付硬化の影響が考慮された降伏強さに衝突解析モデルの降伏強さを更新する。なお、降伏強さ更新ステップS103と形状データ更新ステップS102とは、実施する順番を逆にしても良い。 As described above, in the structural characteristic (collision performance) analysis method of the present embodiment, in step S103, the yield strength of the collision analysis model is updated to the yield strength in consideration of the effects of work hardening and seizure hardening. The order of the yield strength update step S103 and the shape data update step S102 may be reversed.

次に、構造特性解析ステップS104では、形状データ更新ステップS102及び降伏強さ更新ステップS103により更新された構造特性(衝突)解析モデルに基づいて、構造特性解析が行われる。上記のように、本実施形態では、構造特性解析の一例として衝突性能解析が行われる。衝突性能解析で用いられる構造体を示す衝突解析モデルは、構造体の少なくとも一部を構成する金属部品の部分について、上記のとおり、形状データ及び降伏強さが更新されている。
以下に詳細に示す。
Next, in the structural characteristic analysis step S104, the structural characteristic analysis is performed based on the structural characteristic (collision) analysis model updated by the shape data update step S102 and the yield strength update step S103. As described above, in the present embodiment, the collision performance analysis is performed as an example of the structural characteristic analysis. In the collision analysis model showing the structure used in the collision performance analysis, the shape data and the yield strength are updated as described above for the parts of the metal parts constituting at least a part of the structure.
Details are shown below.

すなわち、構造特性解析ステップS104では、衝突解析モデルに対して衝突解析を実行する。衝突解析は、衝突解析モデルに基づいて解析対象の衝突性能を算出可能であれば、どのような解析方法であってもよい。衝突解析は、公知の解析方法であれば、例えば、特開2015−108585に記載の方法が挙げられる。衝突解析によって解析対象の衝突性能が算出される。 That is, in the structural characteristic analysis step S104, the collision analysis is executed on the collision analysis model. The collision analysis may be performed by any analysis method as long as the collision performance of the analysis target can be calculated based on the collision analysis model. As for the collision analysis, as long as it is a known analysis method, for example, the method described in JP-A-2015-108585 can be mentioned. The collision performance of the analysis target is calculated by the collision analysis.

ここまでで、実施形態における構造特性解析方法の説明を終了する。次に、実施形態における構造特性解析方法によって構造特性を算出する構造特性解析装置1の一例を説明する。 This is the end of the description of the structural property analysis method in the embodiment. Next, an example of the structural characteristic analysis device 1 that calculates the structural characteristics by the structural characteristic analysis method in the embodiment will be described.

図7は、実施形態の構造特性解析装置1の機能構成の一例を示す図である。
構造特性解析装置1は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ91とメモリ92とを備える制御部11を備え、プログラムを実行する。構造特性解析装置1は、プログラムの実行によって制御部11、入力部12、記憶部13及び出力部14を備える装置として機能する。より具体的には、プロセッサ91が記憶部13に記憶されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムをメモリ92に記憶させる。プロセッサ91が、メモリ92に記憶させたプログラムを実行することによって、構造特性解析装置1は、制御部11、入力部12、記憶部13及び出力部14を備える装置として機能する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the functional configuration of the structural characteristic analysis device 1 of the embodiment.
The structural characteristic analysis device 1 includes a control unit 11 including a processor 91 such as a CPU (Central Processing Unit) connected by a bus and a memory 92, and executes a program. The structural characteristic analysis device 1 functions as a device including a control unit 11, an input unit 12, a storage unit 13, and an output unit 14 by executing a program. More specifically, the processor 91 reads out the program stored in the storage unit 13, and stores the read program in the memory 92. When the processor 91 executes the program stored in the memory 92, the structural characteristic analysis device 1 functions as a device including the control unit 11, the input unit 12, the storage unit 13, and the output unit 14.

入力部12は、マウスやキーボード、タッチパネル等の入力装置を含んで構成される。入力部12は、これらの入力装置を自装置に接続するインタフェースとして構成されてもよい。入力部12は、自装置に対する各種情報の入力を受け付ける。各種情報は、例えば、成形解析情報を含む。入力部12は、入力された情報を制御部11に出力する。 The input unit 12 includes an input device such as a mouse, a keyboard, and a touch panel. The input unit 12 may be configured as an interface for connecting these input devices to its own device. The input unit 12 receives input of various information to its own device. The various information includes, for example, molding analysis information. The input unit 12 outputs the input information to the control unit 11.

記憶部13は、例えば、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの非一時的コンピュータ読み出し可能な記憶媒体を用いて構成される。記憶部13は構造特性解析装置1に関する各種情報を記憶する。記憶部13は、例えば、入力部12に入力された成形解析情報を記憶する。記憶部13は、例えば、加工硬化関係情報を予め記憶する。記憶部13は、例えば、焼付硬化関係情報を予め記憶する。 The storage unit 13 is configured by using a non-temporary computer-readable storage medium such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The storage unit 13 stores various information related to the structural characteristic analysis device 1. The storage unit 13 stores, for example, the molding analysis information input to the input unit 12. The storage unit 13 stores, for example, work hardening-related information in advance. The storage unit 13 stores, for example, information related to baking hardening in advance.

出力部14は、各種情報を出力する。出力部14は、例えば、解析結果の衝突性能を示す情報を出力する。出力部14は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイや液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等の表示装置を含んで構成される。出力部14は、これらの表示装置を自装置に接続するインタフェースとして構成されてもよい。 The output unit 14 outputs various information. The output unit 14 outputs, for example, information indicating the collision performance of the analysis result. The output unit 14 includes, for example, a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display, a liquid crystal display, or an organic EL (Electro-Luminescence) display. The output unit 14 may be configured as an interface for connecting these display devices to its own device.

図8は、実施形態における制御部11の機能構成の一例を示す図である。
制御部11は、成形解析部111、モデル生成部112、降伏強さ更新部113及び構造特性解析部114を備える。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control unit 11 in the embodiment.
The control unit 11 includes a molding analysis unit 111, a model generation unit 112, a yield strength update unit 113, and a structural characteristic analysis unit 114.

成形解析部111は、成形解析情報を取得する。成形解析部111は、取得した成形解析情報に基づいて、上記成形解析ステップS101を実行する。なお、成形解析部111が成形解析情報を取得するとは、成形解析部111が、記憶部13から成形解析情報を読み出すことと、入力部12に入力された成形解析情報を取得することとのいずれか一方又は両方を意味する。成形解析部111は、上記成形解析ステップS101の実行によって、成形解析特性量を推定する。 The molding analysis unit 111 acquires molding analysis information. The molding analysis unit 111 executes the molding analysis step S101 based on the acquired molding analysis information. The molding analysis unit 111 acquires the molding analysis information by either reading the molding analysis information from the storage unit 13 or acquiring the molding analysis information input to the input unit 12. Means one or both. The molding analysis unit 111 estimates the molding analysis characteristic amount by executing the molding analysis step S101.

モデル生成部112は、構造特性(衝突性能)解析に用いられる構造特性(衝突)解析モデルを生成する。また、モデル生成部112は、形状データ更新ステップS102を実行する。すなわち、モデル生成部112は、成形解析部111が推定した成形解析特性量に基づいて、構造特性(衝突)解析モデルにおける板厚と残留歪とを更新する。
降伏強さ更新部113は、降伏強さ更新ステップS103を実行する。すなわち、降伏強さ更新部113は、記憶部13に記憶された加工硬化関係情報と焼付硬化関係情報とを取得する。そして、降伏強さ更新部113は、成形解析部111によって算出された成形対象特性量が示す残留歪量を示す情報と、取得した加工硬化関係情報及び焼付硬化関係情報に基づいて、構造特性解析モデルの各位置における降伏強さを更新する。
The model generation unit 112 generates a structural characteristic (collision) analysis model used for structural characteristic (collision performance) analysis. Further, the model generation unit 112 executes the shape data update step S102. That is, the model generation unit 112 updates the plate thickness and the residual strain in the structural characteristic (collision) analysis model based on the molding analysis characteristic quantity estimated by the molding analysis unit 111.
The yield strength update unit 113 executes the yield strength update step S103. That is, the yield strength updating unit 113 acquires the work hardening-related information and the baking-hardening-related information stored in the storage unit 13. Then, the yield strength updating unit 113 analyzes the structural characteristics based on the information indicating the residual strain amount indicated by the molding target characteristic amount calculated by the molding analysis unit 111, and the acquired work hardening-related information and baking-hardening-related information. Update the yield strength at each position in the model.

構造特性解析部114は、モデル生成部112及び降伏強さ更新部113によって更新された構造特性解析モデルに対して、構造特性(衝突)解析を実行する。構造特性解析部114は、構造特性解析の実行によって解析対象の構造特性(衝突性能)を算出する。算出された構造特性(衝突性能)は、出力部14によって出力される。 The structural characteristic analysis unit 114 executes structural characteristic (collision) analysis on the structural characteristic analysis model updated by the model generation unit 112 and the yield strength updating unit 113. The structural characteristic analysis unit 114 calculates the structural characteristic (collision performance) of the analysis target by executing the structural characteristic analysis. The calculated structural characteristics (collision performance) are output by the output unit 14.

このように構成された実施形態の構造特性解析装置1は、実施形態における構造特性解析方法によって構造特性(衝突性能)を算出するため、プレス成形された金属部品を含む構造体の構造特性解析を、金属部品におけるプレス成形及び焼付け処理の影響を考慮して、より精度良く実施することができる。 In order to calculate the structural characteristics (collision performance) by the structural characteristic analysis method in the embodiment, the structural characteristic analysis device 1 of the embodiment configured in this way analyzes the structural characteristics of the structure including the press-molded metal parts. , It can be carried out more accurately in consideration of the influence of press molding and baking treatment on metal parts.

(変形例1)
成形解析ステップS101における成形解析の方法は、離散曲率計算によって板厚及び残留歪量を推定する方法であってもよい。離散曲率計算は、メッシュによって解析対象を分割し、各節点における離散曲率を用いて解析対象の板厚及び残留歪量を推定する有限要素法である。具体的には、離散曲率計算では、まず、解析前形状データが三角形のメッシュによって複数の領域に分割される。次に、離散曲率計算では、離散曲率の公式を用いてメッシュ上の各節点ごとに離散曲率が算出される。離散曲率計算では次に、Mindlin-Reissnerの板理論(参考文献1参照)又はKirchhoffの方法(参考文献2参照)に基づいて各節点における板厚及び残留歪量が推定される。
参考文献1:R. D. Mindlin, Influence of rotatory inertia and shear on flexural motions of isotropic elastic plates, Journal of Applied Mechanics, Transaction of American Society of Mechanical Engineers, 1951,Vol. 18, No.1, pp. 31-38
参考文献2:S.Timoshenko, S. Woinowsky-Krieger, Theory of Plates and Shells, McGRAW-HILL BOOK COMPANY, 2012年1月19日(added date)
(Modification example 1)
The method of molding analysis in the molding analysis step S101 may be a method of estimating the plate thickness and the amount of residual strain by calculating the discrete curvature. Discrete curvature calculation is a finite element method in which the analysis target is divided by a mesh and the plate thickness and residual strain amount of the analysis target are estimated using the discrete curvature at each node. Specifically, in the discrete curvature calculation, first, the pre-analysis shape data is divided into a plurality of regions by a triangular mesh. Next, in the discrete curvature calculation, the discrete curvature is calculated for each node on the mesh using the discrete curvature formula. In the discrete curvature calculation, the plate thickness and residual strain amount at each node are estimated based on Mindlin-Reissner's plate theory (see Reference 1) or Kirchhoff's method (see Reference 2).
Reference 1: RD Mindlin, Influence of rotatory inertia and shear on flexural motions of isotropic elastic plates, Journal of Applied Mechanics, Transaction of American Society of Mechanical Engineers, 1951, Vol. 18, No.1, pp. 31-38
Reference 2: S. Timoshenko, S. Woinowsky-Krieger, Theory of Plates and Shells, McGRAW-HILL BOOK COMPANY, January 19, 2012 (added date)

このように離散曲率計算によって板厚及び残留歪量を推定する場合、上記例示したインバース法やインクリメント法と異なり、収束計算や非常に細かいタイムステップでの計算を行わなくてよい。このため、本変形例の方法により成形解析ステップS101を実行することにより、節点の量を同じにして同様の精度を確保しつつ、演算量を低減させることができる。 When the plate thickness and the residual strain amount are estimated by the discrete curvature calculation in this way, unlike the inverse method and the increment method exemplified above, it is not necessary to perform the convergence calculation or the calculation in a very fine time step. Therefore, by executing the molding analysis step S101 by the method of this modification, the amount of calculation can be reduced while maintaining the same amount of nodes and ensuring the same accuracy.

(変形例2)
上記実施形態では、予め構造特性解析モデル(衝突解析モデル)が準備されていて、成形解析ステップS101、形状データ更新ステップS102及び降伏強さ更新ステップS103を実施することで、上記構造特性解析モデルの金属部品部分の形状データ及び降伏強さを更新するものとしたが、これに限られない。図9及び図10は変形例2を示している。なお、上記実施形態と同様の部分については説明を省略し、同じ符号をつけるものとする。
(Modification 2)
In the above embodiment, a structural characteristic analysis model (collision analysis model) is prepared in advance, and by performing the molding analysis step S101, the shape data update step S102, and the yield strength update step S103, the structural characteristic analysis model can be obtained. The shape data and yield strength of the metal parts are updated, but the present invention is not limited to this. 9 and 10 show a modification 2. The same parts as those in the above embodiment will be omitted from the description and will be designated by the same reference numerals.

図9に示すように、本変形例の構造特性解析方法は、成形解析ステップS101と、形状データ取得ステップS301と、降伏強さ取得ステップS302と、モデル生成ステップS303と、構造特性解析ステップS104とを備える。形状データ取得ステップS301の具体的な処理例としては、上記実施形態の形状データ更新ステップS102と基本的に同じである。すなわち、形状データ取得ステップS301では、成形解析ステップS101による結果に基づいて、プレス成形後の板厚と残留歪みとが考慮された金属部品部分の形状データが演算され取得される。 As shown in FIG. 9, the structural characteristic analysis method of this modification includes the molding analysis step S101, the shape data acquisition step S301, the yield strength acquisition step S302, the model generation step S303, and the structural characteristic analysis step S104. To be equipped. A specific processing example of the shape data acquisition step S301 is basically the same as the shape data update step S102 of the above embodiment. That is, in the shape data acquisition step S301, the shape data of the metal part portion in consideration of the plate thickness and the residual strain after press molding is calculated and acquired based on the result of the molding analysis step S101.

降伏強さ取得ステップS302の具体的な処理例としては、上記実施形態の降伏強さ更新ステップS103と基本的に同じである。すなわち、降伏強さ取得ステップS302では、成形解析ステップS101で算出された成形対象特性量が示す残留歪量の情報に基づいて、金属部品の各位置における降伏強さが演算され取得される。 A specific processing example of the yield strength acquisition step S302 is basically the same as the yield strength update step S103 of the above embodiment. That is, in the yield strength acquisition step S302, the yield strength at each position of the metal part is calculated and acquired based on the information of the residual strain amount indicated by the molding target characteristic amount calculated in the molding analysis step S101.

モデル生成ステップS303では、形状データ取得ステップS301で取得されたプレス成形後の金属部品の形状データと、降伏強さ取得ステップS302で取得された金属部品の各位置における降伏強さとに基づいて構造体の構造特性解析モデルが生成される。構造特性解析モデルでは、上記金属部品の形状データ、金属部品における降伏強さ以外にも、金属部品部分においては当該金属部品を形成する降伏強さ以外の材料特性が含まれてよい。材料特性としは、上記のとおり、例えば、ヤング率、ポアソン比、密度などである。また、構造特性解析モデルでは、金属部品以外の部分の形状データ、当該部分を形成する材料の材料特性が含まれてよい。構造特性解析ステップS104では、モデル生成ステップS303で生成された構造特性解析モデルによって構造特性解析を実行する。 In the model generation step S303, the structure is based on the shape data of the metal part after press molding acquired in the shape data acquisition step S301 and the yield strength at each position of the metal part acquired in the yield strength acquisition step S302. The structural characteristic analysis model of is generated. In the structural property analysis model, in addition to the shape data of the metal part and the yield strength of the metal part, the material property other than the yield strength forming the metal part may be included in the metal part portion. As described above, the material properties include, for example, Young's modulus, Poisson's ratio, density and the like. Further, the structural property analysis model may include shape data of a part other than the metal part and material properties of the material forming the part. In the structural characteristic analysis step S104, the structural characteristic analysis is executed by the structural characteristic analysis model generated in the model generation step S303.

図10は、本変形例において、制御部11(図7参照)の機能構成の一例を示す図である。制御部11は、成形解析部111、モデル生成部300、降伏強さ取得部301及び構造特性解析部114を備える。降伏強さ取得部301は、降伏強さ取得ステップS302を実行する。すなわち、降伏強さ取得部301は、記憶部13(図7参照)に記憶された加工硬化関係情報と焼付硬化関係情報とを取得する。そして、降伏強さ取得部301は、成形解析部111によって算出された成形対象特性量が示す残留歪量を示す情報と、取得した加工硬化関係情報及び焼付硬化関係情報に基づいて、金属部品の各位置における降伏強さを取得する。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control unit 11 (see FIG. 7) in this modified example. The control unit 11 includes a molding analysis unit 111, a model generation unit 300, a yield strength acquisition unit 301, and a structural characteristic analysis unit 114. The yield strength acquisition unit 301 executes the yield strength acquisition step S302. That is, the yield strength acquisition unit 301 acquires the work hardening-related information and the seizure hardening-related information stored in the storage unit 13 (see FIG. 7). Then, the yield strength acquisition unit 301 of the metal part is based on the information indicating the residual strain amount indicated by the molding target characteristic amount calculated by the molding analysis unit 111, and the acquired work hardening-related information and seizure hardening-related information. Obtain the yield strength at each position.

モデル生成部300は、形状データ取得ステップS301を実行する。すなわち、モデル生成部300は、成形解析部111が推定した成形解析特性量に基づいて、構造特性(衝突)解析モデルにおける板厚と残留歪とを含むプレス成形後の金属部品の形状データを演算し取得する。さらに、モデル生成部300は、上記プレス成形後の金属部品の形状データと、降伏強さ取得部301で取得した金属部品の各位置における降伏強さとに基づいて構造体に関する構造特性(衝突)解析モデルを生成する。構造特性解析部114は、モデル生成部300で生成された構造特性解析モデルによって構造特性解析を実行し、解析対象の構造特性(衝突性能)を算出する。 The model generation unit 300 executes the shape data acquisition step S301. That is, the model generation unit 300 calculates the shape data of the metal part after press molding including the plate thickness and the residual strain in the structural characteristic (collision) analysis model based on the molding analysis characteristic quantity estimated by the molding analysis unit 111. And get. Further, the model generation unit 300 analyzes the structural characteristics (collision) of the structure based on the shape data of the metal part after the press molding and the yield strength at each position of the metal part acquired by the yield strength acquisition unit 301. Generate a model. The structural characteristic analysis unit 114 executes structural characteristic analysis using the structural characteristic analysis model generated by the model generation unit 300, and calculates the structural characteristics (collision performance) of the analysis target.

本変形例のように、予め構造特性解析モデルを準備するのではなく、プレス成形後の金属部品の形状データ及び各位置における降伏強さを取得した後に、これらを考慮した構造特性解析モデルを生成して構造特性解析を実行するようにしてもよい。 Instead of preparing a structural characteristic analysis model in advance as in this modification, after acquiring the shape data of the metal part after press molding and the yield strength at each position, a structural characteristic analysis model that takes these into consideration is generated. Then, the structural characteristic analysis may be performed.

なお、成形解析ステップS101における成形解析の方法が有限要素法である場合でも、成形解析ステップS101実施時に用いる解析モデルのメッシュと、形状データ更新ステップS102、形状データ取得ステップS301や、降伏強さ更新ステップS103、降伏強さ取得ステップS302に用いた衝突解析モデルのメッシュとが異なる場合がある。なお、メッシュは板要素を含む。このような場合、衝突解析モデルの各節点における板厚及び残留歪量は、所定の成形解析の方法で取得された板厚及び残留歪量を示す情報に基づき所定の取得方法で取得される。以下、所定の成形解析の方法で取得された板厚及び残留歪量を示す情報に基づき衝突解析モデルの各節点における板厚及び残留歪量を取得する方法をマッピング方法という。マッピング方法は、所定の成形解析の方法で取得された板厚及び残留歪量を示す情報に基づき衝突解析モデルの各節点における板厚及び残留歪量を取得可能な方法であればどのような方法であってもよい。マッピング方法は、例えば、以下に示すマッピング方法であってもよい。 Even when the molding analysis method in the molding analysis step S101 is the finite element method, the mesh of the analysis model used when the molding analysis step S101 is executed, the shape data update step S102, the shape data acquisition step S301, and the yield strength update. The mesh of the collision analysis model used in step S103 and the yield strength acquisition step S302 may be different. The mesh includes a plate element. In such a case, the plate thickness and the residual strain amount at each node of the collision analysis model are acquired by a predetermined acquisition method based on the information indicating the plate thickness and the residual strain amount acquired by the predetermined molding analysis method. Hereinafter, a method of acquiring the plate thickness and the residual strain amount at each node of the collision analysis model based on the information indicating the plate thickness and the residual strain amount acquired by the predetermined molding analysis method is referred to as a mapping method. The mapping method is any method as long as it is possible to acquire the plate thickness and the residual strain amount at each node of the collision analysis model based on the information indicating the plate thickness and the residual strain amount acquired by the predetermined molding analysis method. It may be. The mapping method may be, for example, the mapping method shown below.

本具体例のマッピング方法では、衝突解析モデル中の各節点に対して以下の節点情報更新処理を実行することで、各節点における板厚及び残留歪量を算出する。節点情報更新処理では、板厚及び残留歪量の算出対象の節点(以下「対象節点」という。)を中心とした所定の範囲内に位置する各節点における成形解析時の板厚の平均値が算出される。算出された板厚の平均値が対象節点における板厚である。さらに、マッピング方法では、対象節点を中心とした所定の範囲内に位置する各節点における成形解析時の残留歪量の平均値が算出される。算出された残留歪量の平均値が対象節点における残留歪量である。 In the mapping method of this specific example, the plate thickness and the residual strain amount at each node are calculated by executing the following node information update processing for each node in the collision analysis model. In the node information update process, the average value of the plate thickness at the time of molding analysis at each node located within a predetermined range centered on the node for which the plate thickness and the residual strain amount are calculated (hereinafter referred to as "target node") is calculated. It is calculated. The average value of the calculated plate thickness is the plate thickness at the target node. Further, in the mapping method, the average value of the residual strain amount at the time of molding analysis at each node located within a predetermined range centered on the target node is calculated. The average value of the calculated residual strain amount is the residual strain amount at the target node.

なお、構造特性解析装置1の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。 Even if all or part of each function of the structural characteristic analysis device 1 is realized by using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array). good. The program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. The program may be transmitted over a telecommunication line.

構造特性解析装置1は、ネットワークを介して通信可能に接続された複数台の情報処理装置を用いて実装されてもよい。この場合、構造特性解析装置1が備える各機能部は、複数の情報処理装置に分散して実装されてもよい。例えば、成形解析部111及びモデル生成部112と、降伏強さ更新部113と、衝突解析部114とはそれぞれ異なる情報処理装置に実装されてもよい。 The structural characteristic analysis device 1 may be implemented by using a plurality of information processing devices that are communicably connected via a network. In this case, each functional unit included in the structural characteristic analysis device 1 may be distributed and mounted in a plurality of information processing devices. For example, the molding analysis unit 111, the model generation unit 112, the yield strength update unit 113, and the collision analysis unit 114 may be mounted on different information processing devices.

なお、上記の衝突解析モデルは、衝突解析のためのモデルの一例である。成形解析情報は、入力情報の一例である。なお、解析前形状データは更新前の形状データの一例である。なお、モデル生成部112は、形状データ更新部の一例である。 The above collision analysis model is an example of a model for collision analysis. The molding analysis information is an example of input information. The pre-analysis shape data is an example of the pre-update shape data. The model generation unit 112 is an example of a shape data update unit.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.

1…構造特性解析装置, 11…制御部, 12…入力部, 13…記憶部, 14…出力部, 111…成形解析部, 112…モデル生成部, 113…降伏強さ更新部, 114…衝突解析部, 300…モデル生成部, 301…降伏強さ取得部 1 ... Structural characteristic analysis device, 11 ... Control unit, 12 ... Input unit, 13 ... Storage unit, 14 ... Output unit, 111 ... Molding analysis unit, 112 ... Model generation unit, 113 ... Yield strength update unit, 114 ... Collision Analysis unit, 300 ... Model generation unit, 301 ... Yield strength acquisition unit

Claims (6)

プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析方法であって、
前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析ステップと、
前記成形解析ステップにおいて推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記金属部品の各位置における降伏強さを更新する降伏強さ更新ステップと、
前記成形解析ステップにおいて推定された板厚に基づいて前記形状データを更新する形状データ更新ステップと、
更新後の前記形状データと更新後の前記降伏強さと前記成形解析ステップにおいて推定された前記歪量とを有する数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析ステップと、
を有する構造特性解析方法。
A structural characteristic analysis method for analyzing the structural characteristics of a structure composed of one or more parts including metal parts baked after press molding.
Pre-baking material information including shape data of the metal part and information indicating the material properties of the base material of the metal part before baking, including information indicating the yield strength at each position of the base material before press molding. A molding analysis step for estimating the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after the press molding based on the input information including
Based on the amount of strain estimated in the molding analysis step, information indicating a change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking of the metal part on the base material, and work hardening of the metal part on the base material. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base metal that occurs, the yield strength update step for updating the yield strength at each position of the metal part, and the yield strength update step.
A shape data update step for updating the shape data based on the plate thickness estimated in the molding analysis step, and a shape data update step.
A structure that performs structural characteristic analysis on a numerical analysis model having the updated shape data, the updated yield strength, and the strain amount estimated in the molding analysis step, and calculates the structural characteristics of the structure. Characteristic analysis steps and
Structural property analysis method having.
プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析方法であって、
前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析ステップと、
前記成形解析ステップにおいて推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記金属部品の各位置における降伏強さを取得する降伏強さ取得ステップと、
前記成形解析ステップにおいて推定された板厚に基づいて前記プレス成形後の前記金属部品の形状データを取得する形状データ更新ステップと、
取得された前記金属部品の各位置における降伏強さと、前記プレス成形後の前記金属部品の形状データとを含む数値解析モデルを生成するモデル生成ステップと、
前記数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析ステップと、
を有する構造特性解析方法。
A structural characteristic analysis method for analyzing the structural characteristics of a structure composed of one or more parts including metal parts baked after press molding.
Pre-baking material information including shape data of the metal part and information indicating the material properties of the base material of the metal part before baking, including information indicating the yield strength at each position of the base material before press molding. A molding analysis step for estimating the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after the press molding based on the input information including
Based on the amount of strain estimated in the molding analysis step, information indicating a change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking of the metal part on the base material, and work hardening of the metal part on the base material. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base metal that occurs, the yield strength acquisition step of acquiring the yield strength at each position of the metal part, and the yield strength acquisition step.
A shape data update step for acquiring shape data of the metal part after the press molding based on the plate thickness estimated in the molding analysis step, and a shape data update step.
A model generation step of generating a numerical analysis model including the acquired yield strength at each position of the metal part and the shape data of the metal part after the press molding.
A structural characteristic analysis step of performing structural characteristic analysis on the numerical analysis model and calculating the structural characteristics of the structure, and
Structural property analysis method having.
前記成形解析ステップでは、前記プレス成形前の前記形状データがメッシュによって複数の領域に分割され、前記メッシュ上の各節点の位置における離散曲率が算出され、前記構造体の各位置における前記板厚及び前記歪量は、算出された各節点の前記離散曲率に基づいて推定される、
請求項1または2に記載の構造特性解析方法。
In the molding analysis step, the shape data before the press molding is divided into a plurality of regions by the mesh, the discrete curvature at the position of each node on the mesh is calculated, and the plate thickness and the plate thickness at each position of the structure are calculated. The amount of strain is estimated based on the calculated discrete curvature of each node.
The structural characteristic analysis method according to claim 1 or 2.
プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析装置であって、
前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析部と、
前記成形解析部において推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記母材の各位置における降伏強さを更新する降伏強さ更新部と、
前記成形解析部において推定された板厚に基づいて前記形状データを更新する形状データ更新部と、
更新後の前記形状データと更新後の前記降伏強さと前記成形解析部において推定された前記歪量とを有する数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析部と、
を備える構造特性解析装置。
A structural characteristic analysis device that analyzes the structural characteristics of a structure composed of one or more parts including metal parts that have been baked after press molding.
Pre-baking material information including shape data of the metal part and information indicating the material properties of the base material of the metal part before baking, including information indicating the yield strength at each position of the base material before press molding. A molding analysis unit that estimates the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after press molding based on the input information including
Based on the amount of strain estimated by the molding analysis unit, information indicating a change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking of the metal part on the base material, and work hardening of the metal part on the base material. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base metal that occurs, the yield strength updating unit that updates the yield strength at each position of the base metal, and the yield strength updating unit.
A shape data updating unit that updates the shape data based on the plate thickness estimated by the molding analysis unit, and a shape data updating unit.
A structure that performs structural characteristic analysis on a numerical analysis model having the updated shape data, the updated yield strength, and the strain amount estimated by the molding analysis unit, and calculates the structural characteristics of the structure. Characteristic analysis department and
Structural characteristic analysis device.
プレス成形後に焼付された金属部品を含む一または複数の部品によって構成された構造体の構造特性を解析する構造特性解析装置であって、
前記金属部品の形状データと前記金属部品の母材の焼付け前の材料特性を示す情報であって、前記プレス成形前の前記母材の各位置における降伏強さを示す情報を含む焼付前材料情報とを含む入力情報に基づいて、前記プレス成形後の前記金属部品の各位置における板厚と残留歪みの歪量とを推定する成形解析部と、
前記成形解析部において推定された前記歪量と、前記金属部品の母材に対する焼付けによって生じる焼付硬化による前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、前記金属部品の母材に対する加工硬化によって生じる前記母材の降伏強さの変化を示す情報と、に基づいて、前記母材の各位置における降伏強さを取得する降伏強さ取得部と、
前記成形解析部において推定された板厚に基づいて前記プレス成形後の前記金属部品の形状データを取得する形状データ取得部と、
取得された前記金属部品の各位置における降伏強さと、前記プレス成形後の前記金属部品の形状データとを含む数値解析モデルを生成するモデル生成部と、
前記数値解析モデルに対して構造特性解析を行い、前記構造体の構造特性を算出する構造特性解析部と、
を備える構造特性解析装置。
A structural characteristic analysis device that analyzes the structural characteristics of a structure composed of one or more parts including metal parts that have been baked after press molding.
Pre-baking material information including shape data of the metal part and information indicating the material properties of the base material of the metal part before baking, including information indicating the yield strength at each position of the base material before press molding. A molding analysis unit that estimates the plate thickness and the amount of residual strain strain at each position of the metal part after press molding based on the input information including
Based on the amount of strain estimated by the molding analysis unit, information indicating a change in the yield strength of the base material due to baking hardening caused by baking of the metal part on the base material, and work hardening of the metal part on the base material. Based on the information indicating the change in the yield strength of the base metal that occurs, the yield strength acquisition unit that acquires the yield strength at each position of the base metal, and the yield strength acquisition unit.
A shape data acquisition unit that acquires shape data of the metal part after press molding based on the plate thickness estimated by the molding analysis unit, and a shape data acquisition unit.
A model generator that generates a numerical analysis model including the acquired yield strength at each position of the metal part and the shape data of the metal part after the press molding.
A structural characteristic analysis unit that analyzes the structural characteristics of the numerical analysis model and calculates the structural characteristics of the structure.
Structural characteristic analysis device.
請求項4または5に記載の構造特性解析装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 A program for operating a computer as the structural characteristic analysis device according to claim 4 or 5.
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