JP4621216B2 - Fracture limit acquisition method and apparatus, program, and recording medium - Google Patents

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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

本発明は、金属材料からなる薄板の破断限界取得方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体に関し、特にプレス成形を受けた自動車部材の衝突過程での材料破断の破断判定基準として好適である。   The present invention relates to a method and apparatus for acquiring a fracture limit of a thin plate made of a metal material, a program, and a recording medium, and is particularly suitable as a criterion for judging fracture of a material fracture in a collision process of an automobile member subjected to press molding.

破断に対する余裕度は、一般に、板厚減少率や成形限界線図(FLD)を用いて判断される
。FLDは破断限界を与える最大主歪みを最小主歪み毎に示した図であり、衝突解析で用いることもできる。実験によるFLDの測定方法は、一般に、あらかじめ金属板の表面にエッチングなどによりサークル状あるいは格子状の模様を描いておき、液圧成形や剛体工具での張出し成形で破断させた後に、サークルの変形量から破断限界歪みを測定する。破断限界線は、様々な面内歪み比について金属板を比例負荷し、それぞれの歪み比での破断限界歪みを主歪み軸上にプロットして線で結ぶことで得られる。
The margin for fracture is generally determined using a plate thickness reduction rate or a forming limit diagram (FLD). FLD is a diagram showing a maximum principal strain that gives a fracture limit for each minimum principal strain, and can also be used in a collision analysis. The experimental FLD measurement method generally involves drawing a circle or lattice pattern on the surface of a metal plate in advance by etching, etc., and then breaking it by hydroforming or overhanging with a rigid tool. The fracture limit strain is measured from the amount. The fracture limit line is obtained by proportionally loading a metal plate for various in-plane strain ratios, plotting the fracture limit strain at each strain ratio on the main strain axis, and connecting them with a line.

図1に、実験により測定した破断限界線を示す。
FLD予測手法としては、Hillの局部くびれモデルとSwiftの拡散くびれモデルの併用、Marciniak-Kuczynski法、

Figure 0004621216
などがあり、Keelerの経験則で板厚の影響を補正することで得られる。従来の破断評価方法は、これら破断限界線と塑性変形過程の有限要素法によるシミュレーションの結果から得られる各部位の歪み状態との位置関係を比較することで評価し、変形過程の歪みがこの限界歪みに達したときに破断、もしくは、その危険性が高いと判断する。 FIG. 1 shows the fracture limit line measured by experiment.
As FLD prediction methods, a combination of Hill's local constriction model and Swift's diffusion constriction model, Marciniak-Kuczynski method,
Figure 0004621216
It can be obtained by correcting the influence of plate thickness according to Keeler's rule of thumb. The conventional fracture evaluation method evaluates by comparing the positional relationship between these fracture limit lines and the strain state of each part obtained from the simulation results of the plastic deformation process by the finite element method. When strain is reached, it is judged that the fracture or the risk is high.

1993、 Hosford、 Metal Forming、 3191993, Hosford, Metal Forming, 319 2004、 塑性と加工 45、 1232004, Plasticity and processing 45, 123 2004、 CAMP-ISIJ 17、 10632004, CAMP-ISIJ 17, 1063 1988、 機論A、57、 16171988, theory A, 57, 1617

図2の破断限界線に示すように、破断限界線は歪み経路に依存して大きく変化することが知られている。例えば、(a)変形経路の変化がなく線形の経路変化で負荷したときの破断限界線に比べ、(b)単軸引張り予歪み後に等2軸引張り変形を施す経路変化の場合、破断限界線は大きく増加し、(c)等2軸引張り予歪み後に単軸引張りを施す経路変化や(d)等2軸引張り予歪み後に平面歪み引張り変形を施す経路変化の場合、破断限界線は減少することが多くの実験や数値解析から明らかになっている。   As shown by the breaking limit line in FIG. 2, it is known that the breaking limit line changes greatly depending on the strain path. For example, (a) compared to the fracture limit line when loaded with a linear path change with no deformation path change, (b) the fracture limit line in the case of a path change that applies equal biaxial tensile deformation after uniaxial tension pre-strain. (C) In the case of (c) the change in the path to apply uniaxial tension after biaxial tensile pre-strain, or (d) the change in the path to apply the plane strain tensile deformation after pre-strain of biaxial tension, etc., the fracture limit line decreases. This is clear from many experiments and numerical analysis.

プレス成形あるいはプレス成形での予変形を受けた自動車車体部品の衝突変形過程では変形経路が大きく変化することが多く、実験から得られる破断限界線を用いて破断を評価する場合、変形経路に応じて無数の限界線を準備せざるを得ない。従って、実用上、破断の評価は比例負荷経路に対する破断限界線を用いることとなり、高い予測精度は期待できない。   In the impact deformation process of car body parts that have undergone press deformation or pre-deformation in press molding, the deformation path often changes greatly, and when evaluating fracture using the fracture limit line obtained from experiments, depending on the deformation path I have to prepare myriad limit lines. Therefore, in practical use, the fracture evaluation uses a fracture limit line with respect to the proportional load path, and high prediction accuracy cannot be expected.

伸びフランジ部の破断予測は、FLDを破断判定基準に用いても良好な精度で予測できないことが知られている。伸びフランジ破断は材料端部の周方向の伸び歪みが材料固有の限界値に達したときに発生する。材料端部の応力状態は単軸引張りに近いが、材料端部から内側に向かって急激な応力と歪みの勾配が存在するため、破断限界は単軸引張試験で得られる破断限界歪みや応力と比べて大きく異なる値を示す。即ち、伸びフランジ破断の場合、材料端部が塑性不安定条件に達し局部くびれ(板厚くびれ)が生じても、材料端部を除いた内側の材料ではまだ塑性不安定条件を満たしていないので、内側の材料に拘束され、全体として塑性不安定条件とはなり得ず、板厚くびれの進展が遅延する。更に、伸びフランジ破断では,材料端部の周方向に多数の板厚くびれが生じるため、破断が遅延する。例えば、材料端部の一箇所に板厚くびれが生じたとすると、板厚くびれ近傍の周方向の応力は緩和される。しかしながら、板厚くびれから遠ざかるにつれ、この応力緩和の影響は少なくなり、更に変形が進行すると、最初の板厚くびれから離れたところに次の板厚くびれが生じる。更に変形が進展すると、新たなくびれが生じる。この過程を繰り返すことで材料端部の周方向に多数の板厚くびれが生じるとともに、板厚くびれが成長する。ここで、それ以前に生じた板厚くびれが成長して破断に至らないのは、歪みの少ない材料に拘束され,材料端部周方向全体で塑性不安定を満たさないからである。従って、伸びフランジ破断では、材料端部の周方向一箇所に板厚くびれが生じても破断に至らずに遅延する。   It is known that the fracture prediction of the stretch flange portion cannot be predicted with good accuracy even if FLD is used as a fracture criterion. Stretch flange rupture occurs when the elongation strain in the circumferential direction of the material edge reaches a limit value specific to the material. The stress state of the material edge is close to uniaxial tension, but there is a steep stress and strain gradient inward from the material edge, so the fracture limit is the fracture limit strain or stress obtained in the uniaxial tensile test. Compared with a significantly different value. That is, in the case of stretch flange fracture, even if the material end reaches the plastic instability condition and local constriction (thickness constriction) occurs, the inner material excluding the material end does not yet satisfy the plastic instability condition. Restrained by the inner material, the plastic instability condition cannot be obtained as a whole, and the progress of the plate thickness constriction is delayed. Furthermore, in the stretch flange breakage, a large number of plate thickness constrictions occur in the circumferential direction of the material end portion, so that the breakage is delayed. For example, if a plate thickness constriction occurs in one part of the material end, the circumferential stress in the vicinity of the plate thickness constriction is relaxed. However, as the distance from the plate thickness constriction increases, the effect of this stress relaxation decreases, and when the deformation proceeds further, the next plate thickness constriction occurs away from the original plate thickness constriction. As deformation further develops, new necking occurs. By repeating this process, a large number of sheet thickness constrictions occur in the circumferential direction of the material edge, and the sheet thickness constrictions grow. Here, the plate thickness constriction generated before that does not grow and break, because it is constrained by a material with less strain and does not satisfy the plastic instability in the entire circumferential direction of the material end. Therefore, in the stretch flange break, even if a plate thickness constriction occurs at one place in the circumferential direction of the material end, it is delayed without leading to the break.

このように、伸びフランジ破断の予測方法は、材料端部から内側に向かう歪み勾配の存在と、周方向一箇所が局部くびれを満たしても破断しない遅延効果により容易ではなく、これまでに提案されていない。   Thus, the method for predicting the stretch flange breakage is not easy due to the existence of a strain gradient inward from the end of the material and the delay effect that does not break even if one circumferential direction fills the local constriction. Not.

本発明は、上述した従来技術の問題を解決することを技術課題としており、1つ以上の変形経路変化を含む過程における薄板の破断限界を判定するに際して、破断限界線を容易且つ効率的に求め、高い予測精度をもって破断限界を判定することを可能とする破断限界取得方法及び装置、並びにプログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。   The present invention aims to solve the above-mentioned problems of the prior art, and when determining the breaking limit of a thin plate in a process including one or more deformation path changes, the breaking limit line is easily and efficiently obtained. Another object of the present invention is to provide a fracture limit acquisition method and apparatus, a program, and a recording medium that can determine a fracture limit with high prediction accuracy.

本発明者は、上記した課題を解決すべく鋭意研究した結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。   As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventor has conceived various aspects of the invention described below.

本発明の破断限界取得方法は、金属材料からなる薄板の破断限界を判定するために用いる破断限界線を取得する方法であって、1つ以上の変形経路変化を含む過程における前記薄板の破断限界を判定するに際して、比例負荷経路で得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する。   The fracture limit acquisition method of the present invention is a method for acquiring a fracture limit line used for determining a fracture limit of a thin plate made of a metal material, and the fracture limit of the thin plate in a process including one or more deformation path changes. Is determined, the fracture limit line of the strain space obtained by the proportional load path is converted into the fracture limit line of the stress space.

応力空間上に表記した破断限界線は、経路変化によらず単一の限界線で表すことができる。従って、これを破断判定基準として用いることにより、1つ以上の変形経路変化を含む塑性変形過程における薄板の破断限界を高い精度で判定することができる。   The break limit line described on the stress space can be represented by a single limit line regardless of the path change. Therefore, by using this as a criterion for determining fracture, the fracture limit of the thin plate in the plastic deformation process including one or more deformation path changes can be determined with high accuracy.

本発明の破断限界取得装置は、金属材料からなる薄板について、1つ以上の変形経路変化を含む過程における前記薄板の破断限界を判定する破断限界取得装置であって、比例負荷経路で得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する変換手段を含む。   The fracture limit acquisition device of the present invention is a fracture limit acquisition device for determining a fracture limit of a thin plate in a process including one or more deformation path changes for a thin plate made of a metal material, and obtained by a proportional load path Conversion means for converting the fracture limit line of the strain space into the fracture limit line of the stress space is included.

本発明のプログラムは、金属材料からなる薄板について、1つ以上の変形経路変化を含む過程における前記薄板の破断限界を判定するに際して、比例負荷経路で得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する手順をコンピュータに実行させるためのものである。   The program according to the present invention determines a fracture limit line of a strain space obtained by a proportional load path when determining a fracture limit of the thin sheet in a process including one or more deformation path changes for a thin plate made of a metal material. It is for making a computer perform the procedure converted into a fracture limit line.

更に、本発明者らは、上記した課題を解決すべく鋭意研究した結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。本発明の破断限界取得方法は、金属材料からなる薄板の破断限界を判定するために用いる破断限界を取得する方法であって、1つ以上の変形経路変化を含む過程における前記薄板の破断限界を判定するに際して、穴広げ試験から得られた伸び歪み率λを応力空間の破断限界線に変換する。   Furthermore, as a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventors have conceived various aspects of the invention described below. The fracture limit obtaining method of the present invention is a method for obtaining a fracture limit used for determining a fracture limit of a thin plate made of a metal material, and determining the fracture limit of the thin plate in a process including one or more deformation path changes. In the determination, the elongation strain rate λ obtained from the hole expansion test is converted into a fracture limit line of the stress space.

応力空間上に表記した破断限界線は、変形経路に依存しないため、単一の限界線で表すことができる。従って、これを破断判定基準として用いることにより、1つ以上の変形経路変化を含む伸びフランジ部の破断を高い精度で判定することができる。   Since the fracture limit line written on the stress space does not depend on the deformation path, it can be represented by a single limit line. Therefore, by using this as a breakage determination criterion, breakage of the stretch flange portion including one or more deformation path changes can be determined with high accuracy.

本発明によれば、1つ以上の変形経路変化を含む過程における薄板の破断限界を判定するに際して、破断限界線を容易且つ効率的に求め、高い予測精度をもって破断限界を判定することが可能となる。本発明により、プレス成形や衝突時の破断の危険性を定量的に評価することができ、材料・工法・構造を同時に考慮した自動車車体の効率的・高精度な開発が可能となる。   According to the present invention, when determining the fracture limit of a thin plate in a process including one or more deformation path changes, it is possible to easily and efficiently obtain a fracture limit line and determine the fracture limit with high prediction accuracy. Become. According to the present invention, it is possible to quantitatively evaluate the risk of press forming and fracture at the time of collision, and it is possible to efficiently and highly accurately develop an automobile body considering materials, construction methods, and structures at the same time.

従来、破断に対する余裕度は、板厚減少率で評価されることが多かったが、数値シミュレーションの普及とポスト処理ソフトの高機能化により成形限界線図(FLD)を用いた材料の破断評価方法が多用され始めている。FLDは中島法などの実験により得られるが、その方法は煩雑であり、多種の鋼板メニューと板厚に対してデータベースを構築することは困難であるため、いくつかの予測手法が提案されている。   Conventionally, the margin for fracture was often evaluated by the plate thickness reduction rate, but the method for evaluating fracture of materials using a forming limit diagram (FLD) due to the popularization of numerical simulation and the enhancement of post-processing software functionality. Has begun to be heavily used. Although FLD can be obtained by experiments such as the Nakajima method, the method is cumbersome and it is difficult to construct a database for various steel plate menus and plate thicknesses, so several prediction methods have been proposed. .

例えば、汎用ソフトウェアのポスト処理機能には、Hillの局部くびれモデルとSwiftの拡散くびれモデルにKeelerの板厚補正経験則を加えた方法(非特許文献1を参照)が組み込まれている。しかしながら、これら理論により得られる予測値は、アルミや軟鋼板に関しては比較的高い精度で予測できるが、引張強さにして440MPa級以上の鋼板では単軸引張側で過大評価し、等2軸引張側で過小評価するため、現在のように高強度鋼板を多用した自動車車体の開発には適さない。   For example, the post processing function of general-purpose software incorporates a method (see Non-Patent Document 1) in which Hiller's local constriction model and Swift's diffusion constriction model are added with Keeler's plate thickness correction rule of thumb. However, the predicted values obtained by these theories can be predicted with relatively high accuracy for aluminum and mild steel sheets, but over-evaluated on the uniaxial tension side for steel sheets of 440 MPa class or higher in tensile strength, and equal biaxial tension. Because it is underestimated on the side, it is not suitable for the development of an automobile body that uses a lot of high-strength steel plates as at present.

また、FLDは変形経路に依存し大きく変化することが知られており、プレス成形やプレス成形での予変形を受けた自動車車体部品の衝突のように、変形経路が大きく変化するような塑性変形過程の破断評価方法としては高い予測精度が期待できない。しかしながら、最近、桑原ら(非特許文献2,3を参照)は、アルミ押し出し材や軟鋼板を対象に、応力空間内で表記した破断限界線を用いると変形の経路によらず、破断限界をほぼ一義的に表現できることを実験と解析で検証している。これら知見は、アルミや軟鋼板に関するものであり、引張強さにして440MPa級以上の鋼板では明らかにされていない。   In addition, it is known that FLD changes greatly depending on the deformation path, and plastic deformation in which the deformation path changes greatly, such as collision of automobile body parts that have undergone pre-deformation in press molding or press molding. A high prediction accuracy cannot be expected as a process fracture evaluation method. Recently, however, Kuwahara et al. (See Non-Patent Documents 2 and 3), for aluminum extruded materials and mild steel plates, use the fracture limit line expressed in the stress space to set the fracture limit regardless of the path of deformation. It is verified by experiment and analysis that it can be expressed almost uniquely. These findings relate to aluminum and mild steel sheets, and are not clarified for steel sheets with a tensile strength of 440 MPa or higher.

そこで本発明者らは、440MPa以上の引張強さの高強度鋼板について詳細な実験を行い、以下の事項に初めて想到した。
(1)比例負荷経路で得られる歪み空間のFLDは、単軸引張試験から得られる応力―歪み曲線と素材の板厚、もしくは応力―歪み曲線と素材の板厚および応力増分依存性を規定するパラメータKcを用いて高い精度で予測することができ、これにより多種の鋼板メニューと板厚に対して歪み空間でのFLDデータベースを簡便かつ効率的に構築することができること。
(2)この比例負荷経路で得られる歪み空間でのFLDを応力空間に変換し、応力空間で破断を判定することにより1つ以上の変形経路変化を含む過程における破断判定が可能なこと。
Therefore, the present inventors have conducted detailed experiments on a high-strength steel sheet having a tensile strength of 440 MPa or more, and have for the first time thought of the following matters.
(1) FLD of the strain space obtained by the proportional load path defines the stress-strain curve and material thickness obtained from the uniaxial tensile test, or the stress-strain curve and material thickness and stress increment dependency. Prediction can be performed with high accuracy using the parameter Kc, whereby an FLD database in a strain space can be easily and efficiently constructed for various types of steel plate menus and plate thicknesses.
(2) Fracture determination in a process including one or more deformation path changes is possible by converting FLD in a strain space obtained by this proportional load path into stress space and determining fracture in the stress space.

以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

(実施例1)
先ず、実験的に歪み空間のFLDを測定する手法について説明する。
以下の表1に示す機械的特性値と材料パラメータを持つ金属材料からなる鋼板を対象として、比例負荷実験により破断限界歪みを測定した。ここで、tは薄板の厚み、YPは降伏強さ、TSは引張り強さ、U.Elは均一伸び、Elは全伸び、rmは平均r値(ランクフォード値を示し、圧延方向のr値をr0,圧延方向に対し45゜方向のr値をr45,圧延方向に対し90゜方向のr値をr90とした場合、rm=(r0+2r45+r90)/4で表される。)、K,ε0,nは単軸引張試験から得られる応力−歪み曲線を

Figure 0004621216
の関数式にフィッティングしたときに得られる材料パラメータを表す。比例負荷実験における破断限界歪みは、スクライブドサークル径を6mmとし、単軸引張、中島法(テフロン(登録商標)シートを用いた球頭張出し)、液圧バルジ試験での破断歪みを測定した。
図3に、上記の実験により測定した歪み空間の破断限界線を含むFLDを示す。 Example 1
First, a method for experimentally measuring the FLD of the distortion space will be described.
The fracture limit strain was measured by a proportional load experiment for a steel plate made of a metal material having the mechanical characteristic values and material parameters shown in Table 1 below. Here, t is the thickness of the thin plate, YP is yield strength, TS is tensile strength, U.El the uniform elongation, El extends all, r m represents the average r value (Lankford value, the rolling direction of the r If the value is r0, the r value in the 45 ° direction relative to the rolling direction is r45, and the r value in the 90 ° direction relative to the rolling direction is r90, then r m = (r0 + 2r45 + r90) / 4. ), K, ε 0 , n are stress-strain curves obtained from uniaxial tensile tests
Figure 0004621216
The material parameters obtained when fitting to the functional equation The fracture limit strain in the proportional load experiment was determined by measuring the fracture strain in a uniaxial tension, Nakajima method (bulb head extension using a Teflon (registered trademark) sheet), and hydraulic bulge test with a scribed circle diameter of 6 mm.
FIG. 3 shows the FLD including the fracture limit line of the strain space measured by the above experiment.

Figure 0004621216
Figure 0004621216

次に、材料の機械的特性値から理論的に歪み空間の破断限界線を推定する手法について説明する。
FLD推定方法としては、Hillの局部くびれモデルとSwiftの拡散くびれモデルの併用、シュテーレン−ライスモデル(1975、J.Mech.Phys.Solids、23、421)などがあり、Keelerの経験則で板厚の影響を補正することで得られる。以下に、具体的な計算方法を説明する。まず、

Figure 0004621216
を求めるためのデータを採取するが、試験方法としては単軸引張試験が簡便であり好ましい。単軸引張試験から得られる応力―歪み曲線から、
Figure 0004621216
として適当な材料パラメータを含む関数式にフィッティングして材料パラメータを決定すればよい。近似の精度が高く、薄鋼板の数値シミュレーションでよく用いられるn乗硬化則を用いれば
Figure 0004621216
で表現できる。 Next, a method for theoretically estimating the fracture limit line of the strain space from the mechanical property values of the material will be described.
FLD estimation methods include the combined use of Hill's local constriction model and Swift's diffusion constriction model, and the Stälen-Rice model (1975, J. Mech. Phys. Solids, 23, 421). It is obtained by correcting the influence of. A specific calculation method will be described below. First,
Figure 0004621216
The data for obtaining the above is collected, but the uniaxial tensile test is preferable as the test method. From the stress-strain curve obtained from the uniaxial tensile test,
Figure 0004621216
The material parameters may be determined by fitting to a functional expression including appropriate material parameters. If the approximation power is high and the n-thickness hardening rule, which is often used in numerical simulation of thin steel sheets, is used
Figure 0004621216
Can be expressed as

破断限界歪みは、n乗硬化則と降伏曲面にMisesの降伏関数

Figure 0004621216
を用いると、Hillの局部くびれは
Figure 0004621216
Swiftの拡散くびれは
Figure 0004621216
で与えられる。ただし、Hillの理論は2軸引張では局部くびれが得られないため、
Figure 0004621216
の範囲で用い、ρ>0の範囲ではSwiftの拡散くびれを適用する。図3では、理論的に計算した局部くびれ限界を、板厚をt0(mm)として、Keelerの経験則
Figure 0004621216
を用いて板厚の影響を補正したFLDを示す。 The fracture limit strain is the nth power hardening law and the yield surface.
Figure 0004621216
With Hill, the local constriction is
Figure 0004621216
Swift's diffuse constriction
Figure 0004621216
Given in. However, since Hill's theory does not allow local necking with biaxial tension,
Figure 0004621216
In the range of ρ> 0, the Swift diffusion constriction is applied. In Fig. 3, Keeler's empirical rule, where the theoretically calculated local constriction limit is the thickness t 0 (mm).
Figure 0004621216
The FLD which corrected the influence of plate | board thickness using is shown.

Swiftの拡散くびれは、等2軸引張近傍で破断限界を小さく見積もる傾向があり改善が必要である。従って、分岐理論をベースにHillの局部くびれモデルを拡張したシュテーレン−ライスモデルを用いる方が好ましい。シュテーレン−ライスモデルは、n乗硬化則と降伏曲面にMisesの降伏曲面に対する全歪み理論の増分表示を用いる場合に、ρ≧0の範囲で破断限界歪みは

Figure 0004621216
で与えられる。 Swift's diffusional constriction tends to estimate the fracture limit near equal biaxial tension, and needs to be improved. Therefore, it is preferable to use the Stälen-Rice model, which is an extension of Hill's local constriction model based on the bifurcation theory. The Stälen-Rice model uses the n-th power hardening law and the yield surface in the incremental representation of the total strain theory for the Mises yield surface.
Figure 0004621216
Given in.

図4に、シュテーレン−ライスモデルを用いて計算した歪み空間の破断限界線を含むFLDを示す。
Swiftの拡散くびれモデルより予測精度に大幅な改善が見られるものの、十分な精度を確保することは困難である。伊藤ら(非特許文献4を参照)は、Misesの2次降伏関数を塑性ポテンシャルとする垂直則では応力増分テンソルと塑性歪み増分テンソルが1対1に対応せず、応力方向の急激な変化に対して塑性歪み増分方向が追従しないという欠点を克服するため、塑性歪み増分テンソルの方向が応力増分テンソルに依存する構成式を提案している。この構成式では、塑性歪み増分の応力増分依存性を規定するパラメータKcが必要であるが、Kcの物理的背景は不明瞭であり、パラメータの導出方法についても提案されていない。
FIG. 4 shows the FLD including the fracture limit line of the strain space calculated using the Stälen-Rice model.
Although there is a significant improvement in prediction accuracy over Swift's diffusional constriction model, it is difficult to ensure sufficient accuracy. Ito et al. (See Non-Patent Document 4) found that the stress increment tensor and the plastic strain increment tensor do not correspond one-to-one with the Mises' second-order yield function as a plastic potential. On the other hand, in order to overcome the drawback that the plastic strain increment direction does not follow, a constitutive equation in which the direction of the plastic strain increment tensor depends on the stress increment tensor is proposed. In this constitutive equation, the parameter Kc that defines the stress increment dependency of the plastic strain increment is required, but the physical background of Kc is unclear, and no parameter derivation method has been proposed.

そこで、本発明者らは以下の表2に示す440MPa〜980MPa級の高強度鋼板について実験を行い調べた結果、以下の事項に初めて想到した。
(1)等2軸引張変形での破断限界最大主歪みε1と破断限界最小主歪みε2の測定値に基づいて材料パラメータKcを同定すれば高い精度でFLDを予測できること。
(2)Kcは板厚に依存しないため材料の引張り強さや鋼板の強化機構ごとに必要最低限のKcを求めておけばよいこと。
Therefore, as a result of experiments conducted on the 440 MPa to 980 MPa class high-strength steel sheets shown in Table 2 below, the present inventors have conceived for the first time the following matters.
(1) The FLD can be predicted with high accuracy by identifying the material parameter Kc based on the measured values of the fracture limit maximum principal strain ε 1 and the fracture limit minimum principal strain ε 2 in equal biaxial tensile deformation.
(2) Since Kc does not depend on the plate thickness, the minimum necessary Kc should be obtained for each material tensile strength and steel plate strengthening mechanism.

図5に、表2に示す590MPa級の析出強化型鋼板に関して、前述した方法でKcを求め、シュテーレン−ライスモデルをベースに応力増分依存則を用いて計算したFLDを示す。
なお、当然のことながら、Keelerの板厚補正則の代わりに実験により測定した平面歪みでの破断限界歪みε1 *を用いて補正する方がより高い予測精度を確保することができる。しかしながら、素材の単軸引張試験による応力―歪み曲線のみで多種の鋼板メニューと板厚に対するFLDデータベースを構築できるという観点からは、Keelerの板厚補正則を用いた方が効率的である。
FIG. 5 shows the FLD calculated for the 590 MPa grade precipitation-strengthened steel sheet shown in Table 2 by calculating Kc by the above-described method and using the stress increment dependence rule based on the Stälen-Rice model.
As a matter of course, higher prediction accuracy can be ensured by correcting using the fracture limit strain ε 1 * in plane strain measured by experiment instead of Keeler's plate thickness correction rule. However, it is more efficient to use Keeler's plate thickness correction law from the viewpoint that various steel plate menus and FLD databases for plate thicknesses can be constructed using only the stress-strain curve of the uniaxial tensile test of the material.

Figure 0004621216
Figure 0004621216

(歪み空間の破断限界線から応力空間の破断限界線に変換する方法)
表1に示す鋼板を対象に、比例負荷経路での破断限界線は上記した方法で予測し、変形経路変化下での破断限界線は、1次変形として圧延方向に10%の引張を施した後、1次引張方向より90゜の方向が最大主応力となるよう単軸引張、中島法(テフロン(登録商標)シートを用いた球頭張出し)、液圧バルジ試験により破断歪みを測定した。
(Method of converting from the fracture limit line of strain space to the fracture limit line of stress space)
For the steel sheets shown in Table 1, the fracture limit line in the proportional load path was predicted by the method described above, and the fracture limit line under the deformation path change was subjected to 10% tension in the rolling direction as the primary deformation. After that, the rupture strain was measured by uniaxial tension, Nakajima method (bulb head extension using a Teflon (registered trademark) sheet), and hydraulic bulge test so that the maximum principal stress was 90 ° from the primary tensile direction.

歪み空間から応力空間への変換は、(1)体積一定則、(2)Misesの降伏関数、(3)加工硬化則による等方硬化、(4)垂直則、(5)平面応力、を仮定することで換算することができる。   The transformation from strain space to stress space assumes (1) constant volume law, (2) Mises yield function, (3) isotropic hardening by work hardening law, (4) vertical law, and (5) plane stress. Can be converted.

以下に、歪み空間の破断限界線を応力空間に変換する具体的な方法について説明する。
歪み空間のFLDは破断限界を与える最大主歪みε11を最小主歪みε22毎に示した図であり、板厚歪みε33はこれらと体積一定則

Figure 0004621216
より求めることができる。通常、成形解析や衝突解析で用いられている構成則では、変形の経路によらず相当塑性応力σeqは相当塑性歪みεeqの一義的関数と仮定する等方硬化則を用いており、Swiftの加工硬化則を用いれば
Figure 0004621216
で表現できる。加工硬化の関数としては例えば、相当塑性歪みの高次多項式やその他の形式を用いてもよいが、近似の精度が高く、薄鋼板の数値シミュレーションでよく用いられるSwiftの式を用いるのが好ましい。相当塑性歪みεeqは、例えば降伏曲面にMisesの降伏関数を用いれば
Figure 0004621216
として表すことができる。 A specific method for converting the fracture limit line of the strain space into the stress space will be described below.
FLD of strain space is a diagram showing the maximum principal strain epsilon 11 to give fracture limit for each minimum principal strain epsilon 22, plate thickness strain epsilon 33 These and constant volume law
Figure 0004621216
It can be obtained more. Normally, the constitutive law used in forming analysis and collision analysis uses the isotropic hardening rule that assumes that the equivalent plastic stress σ eq is a unique function of the equivalent plastic strain ε eq regardless of the deformation path. If the work hardening law of
Figure 0004621216
Can be expressed as As the work hardening function, for example, a high-order polynomial of equivalent plastic strain or other forms may be used, but it is preferable to use the Swift equation that has high approximation accuracy and is often used in numerical simulation of thin steel sheets. Equivalent plastic strain ε eq can be obtained, for example, by using Mises' yield function for the yield surface.
Figure 0004621216
Can be expressed as

なお、必要に応じて高度な異方性降伏関数を用いても良いが、パラメータが多く、処理の際に板面内の方向まで考慮する必要が生じるため、煩雑な割には精度の向上代が十分ではなく、実用上は面内等方性を仮定した降伏関数で十分である。   Note that a sophisticated anisotropic yield function may be used if necessary, but since there are many parameters and it is necessary to consider the direction in the plate surface during processing, the cost of improving accuracy is complicated. However, the yield function assuming in-plane isotropic properties is sufficient for practical use.

次に、偏差応力成分σij 'は、図6に示す降伏曲面に対する塑性歪み増分の垂直則

Figure 0004621216
により得られる。最後に平面応力(σ33=0)を仮定することで応力成分σij
Figure 0004621216
より得られる。 Next, the deviation stress component σ ij is the vertical law of the plastic strain increment for the yield surface shown in FIG.
Figure 0004621216
Is obtained. Finally, assuming the plane stress (σ 33 = 0), the stress component σ ij is
Figure 0004621216
More obtained.

図7は、上述した方法で予測したFLDと実験により測定した変形経路変化下での破断限界歪みを、それぞれ応力空間に変換した結果を示す。歪み空間のFLDは変形経路に依存して破断限界は大きく変化するが、応力空間に表記した破断限界線は、変形経路によらず単一の破断限界線で表現できる。従って、複数の塑性変形経路を経る材料の破断限界線は、比例負荷経路で得られる歪み空間のFLDを応力空間に変換すればよい。実用上、多種の鋼板メニューと板厚に関する破断限界線のデータベースは、単軸引張試験から得られる応力―歪み曲線と素材の板厚から歪み空間の成形限界線図(FLD)を求め、これを応力空間に変換することで破断限界線を求めることができる。   FIG. 7 shows the result of converting the FLD predicted by the above-described method and the fracture limit strain under the deformation path change measured by the experiment into the stress space. In the FLD of the strain space, the fracture limit varies greatly depending on the deformation path, but the fracture limit line expressed in the stress space can be expressed by a single fracture limit line regardless of the deformation path. Therefore, the fracture limit line of the material passing through a plurality of plastic deformation paths may be obtained by converting the FLD of the strain space obtained by the proportional load path into the stress space. Practically, a variety of steel plate menus and a database of fracture limit lines related to sheet thickness are obtained from the strain limit diagram (FLD) of the strain space from the stress-strain curve obtained from the uniaxial tensile test and the sheet thickness of the material. The break limit line can be obtained by converting to the stress space.

更に本発明者らは、表2に示す440MPa〜980MPa級の高強度鋼板について実験を行い調べた結果、材料の引張強さや強化機構によらず、幅広い範囲で単一の破断限界線となることを明らかにした。この応力空間に表記した破断限界線を用いることで、プレス成形やプレス成形での予変形を受けた自動車車体部品の衝突のように、変形経路が大きく変化するような塑性変形過程の破断評価を高い精度で予測することができる。   Furthermore, as a result of experiments conducted on the high strength steel sheets of 440 MPa to 980 MPa class shown in Table 2, the present inventors have obtained a single fracture limit line in a wide range regardless of the tensile strength and strengthening mechanism of the material. Was revealed. By using the fracture limit line described in this stress space, it is possible to evaluate the fracture of plastic deformation processes in which the deformation path changes greatly, such as collision of automobile body parts that have undergone pre-deformation in press molding or press molding. It can be predicted with high accuracy.

(実施例2)
更に、実験的に歪み空間の穴拡げ率を測定する方法について説明する。供試材は冷間圧延−連続焼鈍により製造された板厚1.2mmの複合組織鋼板(Dual Phase)で、表3に示す機械的性質を有する。機械特性値はインストロン型試験機によりクロスヘッド速度10mm/min(歪み速度3×10-3/s)で引張試験をしたもので、試験片は圧延方向と平行に採取したJIS5号試験片を用いた。
(Example 2)
Further, a method for experimentally measuring the hole expansion rate of the strain space will be described. The specimen is a 1.2 mm thick composite structure steel plate (Dual Phase) produced by cold rolling-continuous annealing, and has the mechanical properties shown in Table 3. Mechanical property values were obtained by tensile testing with an Instron type tester at a crosshead speed of 10 mm / min (strain rate of 3 × 10 -3 / s). The test specimen was a JIS5 specimen taken in parallel with the rolling direction. Using.

Figure 0004621216
Figure 0004621216

先ず、供試材を200mm×200mmの大きさにせん断し、ポンチとダイを用いて中央部に径25mmの大きさの穴を打ち抜いた。この中央に穴のあいた素板を直径100mm、ダイ肩R15mmの平底ポンチにより穴縁に破断が生じるまで成形し(テフロン(登録商標)シート潤滑)、破断発生時の穴径と成形限界高さを測定した。実験の概要を図8に示す。このとき、dは破断時の穴径(mm)を、d0は素板の穴径(mm)とすれば、穴縁の伸び歪み(穴広げ率)は次式で定義される。

Figure 0004621216
最大主歪みと最小主歪みの歪み空間では、等方性を仮定すれば、破断限界は、この穴広げ率を用いては以下で表すとこができる。
Figure 0004621216
First, the specimen was sheared to a size of 200 mm × 200 mm, and a hole having a diameter of 25 mm was punched out at the center using a punch and a die. This base plate with a hole in the center is molded with a flat bottom punch with a diameter of 100mm and a die shoulder of R15mm until the hole edge breaks (Teflon (registered trademark) sheet lubrication). It was measured. An outline of the experiment is shown in FIG. At this time, if d is the hole diameter (mm) at the time of fracture and d 0 is the hole diameter (mm) of the base plate, the elongation distortion (hole expansion ratio) of the hole edge is defined by the following equation.
Figure 0004621216
In the strain space of the maximum principal strain and the minimum principal strain, if isotropic is assumed, the fracture limit can be expressed as follows using this hole expansion ratio.
Figure 0004621216

次に、材料の機械特性値から応力空間の破断限界へ変換する方法について説明する。まず、

Figure 0004621216
を求めるためのデータを採取するが、試験方法としては単軸引張試験が簡便であり好ましい。単軸引張試験から得られる応力―歪み曲線から、
Figure 0004621216
として適当な材料パラメータを含む関数式にフィッティングして材料パラメータを決定すればよい。通常、成形解析や衝突解析で用いられている構成則では、変形の経路によらず相当塑性応力σeqは相当塑性歪みεeqの一義的関数と仮定する等方硬化則を用いており、Swiftの加工硬化則を用いれば
Figure 0004621216
で表現できる。加工硬化の関数としては例えば、相当塑性歪みの高次多項式やその他の形式を用いてもよいが、近似の精度が高く、薄鋼板の数値シミュレーションでよく用いられるSwiftの式を用いるのが好ましい。 Next, a method for converting the mechanical property value of the material into the fracture limit of the stress space will be described. First,
Figure 0004621216
The data for obtaining the above is collected, but the uniaxial tensile test is preferable as the test method. From the stress-strain curve obtained from the uniaxial tensile test,
Figure 0004621216
The material parameters may be determined by fitting to a functional expression including appropriate material parameters. Normally, the constitutive law used in forming analysis and collision analysis uses the isotropic hardening rule that assumes that the equivalent plastic stress σ eq is a unique function of the equivalent plastic strain ε eq regardless of the deformation path. If the work hardening law of
Figure 0004621216
Can be expressed as As the work hardening function, for example, a high-order polynomial of equivalent plastic strain or other forms may be used, but it is preferable to use the Swift equation that has high approximation accuracy and is often used in numerical simulation of thin steel sheets.

板厚歪みε33は(3)式と体積一定則

Figure 0004621216
より求めることができる。相当塑性歪みεeqは、例えば降伏曲面にMisesの降伏関数を用いれば、
Figure 0004621216
として表すことができる。なお、必要に応じて高度な異方性降伏関数を用いても良いが、パラメータが多く、処理の際に板面内の方向まで考慮する必要が生じるため、煩雑な割には精度の向上代が十分ではなく、実用上は面内等方性を仮定した降伏関数で十分である。
更に、応力空間への変換は、この穴広げ率の真歪みεと相当応力σeqと相当塑性歪みεeqの関係式、例えば、Swiftの加工硬化則
Figure 0004621216
を用いればよい。次に偏差応力成分σij 'は、図6に示す降伏曲面に対する塑性歪み増分の垂直則
Figure 0004621216
により得られる。最後に平面応力(σ33=0)を仮定することで応力成分σij
Figure 0004621216
より得られる。 Thickness strain ε 33 is the equation (3) and constant volume
Figure 0004621216
It can be obtained more. Equivalent plastic strain ε eq is, for example, using Mises' yield function for the yield surface:
Figure 0004621216
Can be expressed as Note that a sophisticated anisotropic yield function may be used if necessary, but since there are many parameters and it is necessary to consider the direction in the plate surface during processing, the cost of improving accuracy is complicated. However, the yield function assuming in-plane isotropy is sufficient in practice.
Further, the conversion to the stress space is performed by the relational expression of the true strain ε 0 of the hole expansion rate, the equivalent stress σ eq, and the equivalent plastic strain ε eq , for example, Swift's work hardening law.
Figure 0004621216
May be used. Next, the deviation stress component σ ij is the vertical law of the plastic strain increment for the yield surface shown in FIG.
Figure 0004621216
Is obtained. Finally, assuming the plane stress (σ 33 = 0), the stress component σ ij is
Figure 0004621216
More obtained.

図9は、上述した方法で求めた破断限界応力線を示す。従来の破断限界線を伸びフランジ変形での破断限界(破断クライテリア)に用いる場合、材料端部から内側に向かう歪み勾配の存在と、周方向一箇所が局部くびれを満たしても破断しない遅延効果により成形限界高さを低く見積もるが、上述した方法で求めた破断限界応力線を破断判定に用いることで良好な精度で破断を予測できる。   FIG. 9 shows the fracture limit stress line obtained by the method described above. When using the conventional breaking limit line for the breaking limit (breaking criteria) in stretch flange deformation, due to the existence of strain gradient inward from the material end and the delay effect that does not break even if one circumferential direction satisfies the local constriction Although the forming limit height is estimated to be low, rupture can be predicted with good accuracy by using the rupture limit stress line obtained by the above-described method for rupture determination.

(実施例3)
図10は、実施例1による破断限界取得装置の主要構成を示すブロック図である。
この破断限界取得装置は、金属材料からなる薄板について、1つ以上の変形経路変化を含む過程における薄板の破断限界を判定するものであり、比例負荷経路で得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する変換部1と、変換部1により得られた応力空間の破断限界線を応力FLDとして表示する表示部2とを備えて構成されている。
(Example 3)
FIG. 10 is a block diagram illustrating a main configuration of the fracture limit acquisition apparatus according to the first embodiment.
This fracture limit acquisition device is for determining a fracture limit of a thin plate in a process including one or more deformation path changes for a thin plate made of a metal material. The fracture limit line of a strain space obtained by a proportional load path is obtained. A conversion unit 1 that converts the fracture limit line of the stress space into a fracture limit line and a display unit 2 that displays the fracture limit line of the stress space obtained by the conversion unit 1 as a stress FLD are provided.

本例では、歪み空間の破断限界線は実験的に測定される。具体的には、歪み空間の破断限界線は、薄板について複数の面内歪み比を比例負荷実験により求めた後、それぞれの歪み比における破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪みε2の測定値を用いて得られるものである。 In this example, the fracture limit line of the strain space is measured experimentally. Specifically, the fracture limit line of the strain space is obtained by obtaining a plurality of in-plane strain ratios for a thin plate by a proportional load experiment, and then, the fracture limit maximum principal strain ε 1 and the fracture limit minimum principal strain ε 2 at each strain ratio. It is obtained using the measured value.

変換部1は、歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する際に、塑性歪み増分方向が降伏曲面に対して垂直方向に規定される塑性歪み増分の垂直則を用いて上記の変換を行う。具体的には、上述したように、相当塑性歪みεeqと各歪み成分εijとの関係式であるMisesの降伏関数

Figure 0004621216
を用いる。 When converting the fracture limit line of the strain space into the fracture limit line of the stress space, the conversion unit 1 uses the vertical law of the plastic strain increment in which the plastic strain increment direction is defined in a direction perpendicular to the yield surface. Perform the conversion. Specifically, as described above, Mises' yield function, which is a relational expression between the equivalent plastic strain ε eq and each strain component ε ij
Figure 0004621216
Is used.

図11は、実施例1による破断限界取得方法の各ステップを示すフロー図である。本例では、上記のように、歪み空間の破断限界線は実験的に測定される。
先ず、ユーザが入力した薄板材料の種類と連動して、変換部1は、例えばMisesの降伏関数を用いて、実験的に測定された歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する(ステップS1)。
FIG. 11 is a flowchart illustrating the steps of the fracture limit acquisition method according to the first embodiment. In this example, as described above, the fracture limit line of the strain space is experimentally measured.
First, in conjunction with the type of sheet material input by the user, the conversion unit 1 converts the experimentally measured strain limit line of the strain space into a stress space fracture limit line using, for example, the Mises yield function. (Step S1).

続いて、ステップS1で得られた応力空間の破断限界線は、表示部2に応力FLDとして表示される(ステップS2)。   Subsequently, the fracture limit line of the stress space obtained in step S1 is displayed as stress FLD on the display unit 2 (step S2).

以上説明したように、本例によれば、1つ以上の変形経路変化を含む過程における薄板の破断限界を判定するに際して、破断限界線を容易且つ効率的に求め、高い予測精度をもって破断限界を判定することが可能となる。本例により、プレス成形や衝突時の破断の危険性を定量的に評価することができ、材料・工法・構造を同時に考慮した自動車車体の効率的・高精度な開発が可能となる。   As described above, according to this example, when determining the fracture limit of a thin plate in a process including one or more deformation path changes, a fracture limit line is easily and efficiently obtained, and the fracture limit is determined with high prediction accuracy. It becomes possible to judge. This example enables quantitative evaluation of the risk of press forming and fracture at the time of collision, and enables efficient and highly accurate development of an automobile body considering the material, construction method, and structure at the same time.

(実施例4)
図12は、実施例2による破断限界取得装置の主要構成を示すブロック図である。なお、実施例1の図10と同一の構成部材については同符号を付し、詳しい説明を省略する。
この破断限界取得装置は、金属材料からなる薄板について、1つ以上の変形経路変化を含む過程における薄板の破断限界を判定するものであり、比例負荷経路で歪み空間の破断限界線を推定する第1の推定部11と、得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する変換部1と、変換部1により得られた応力空間の破断限界線を応力FLDとして表示する表示部2とを備えて構成されている。
Example 4
FIG. 12 is a block diagram illustrating a main configuration of the fracture limit acquisition apparatus according to the second embodiment. The same components as those in FIG. 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
This fracture limit acquisition device is for determining a fracture limit of a thin plate in a process including one or more deformation path changes for a thin plate made of a metal material, and estimating a fracture limit line of a strain space using a proportional load path. 1, an estimation unit 11, a conversion unit 1 that converts the fracture limit line of the obtained strain space into a fracture limit line of the stress space, and a fracture limit line of the stress space obtained by the conversion unit 1 is displayed as a stress FLD The display unit 2 is provided.

第1の推定部11は、単軸引張試験から得られる応力−歪み曲線の近似式

Figure 0004621216
と、局部くびれモデル
Figure 0004621216
と、拡散くびれモデル
Figure 0004621216
とを併用して歪み空間のくびれ発生限界を求め、上述したように、比例負荷経路で歪み空間の破断限界線を推定する。 The first estimation unit 11 is an approximate expression of a stress-strain curve obtained from a uniaxial tensile test.
Figure 0004621216
And local constriction model
Figure 0004621216
And diffusion constriction model
Figure 0004621216
Is used together to determine the squeezing limit of the strain space, and as described above, the fracture limit line of the strain space is estimated by the proportional load path.

図13は、実施例1による破断限界取得方法の各ステップを示すフロー図である。
先ず、ユーザは、薄板の材料及び機械的特性値(t,YP,TS,El,U.El,r値、n乗硬化則/Swift硬化則)を入力する。
FIG. 13 is a flowchart illustrating each step of the fracture limit acquisition method according to the first embodiment.
First, the user inputs the material and mechanical characteristic values (t, YP, TS, El, U.El, r value, n-th power hardening law / Swift hardening law) of the thin plate.

第1の推定部11は、ユーザにより入力された機械的特性値に基づき、比例負荷経路で歪み空間の破断限界線を推定する(ステップS11)。   The first estimation unit 11 estimates the fracture limit line of the strain space through the proportional load path based on the mechanical characteristic value input by the user (step S11).

続いて、変換部1は、機械的特性値として入力されたn乗硬化則/Swift硬化則、及び例えばMisesの降伏関数等を用いて、第1の推定部11により推定された歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する(ステップS12)。
続いて、ステップS1で得られた応力空間の破断限界線は、表示部2に応力FLDとして表示される(ステップS13)。
Subsequently, the conversion unit 1 uses the n-th power hardening law / Swift hardening rule input as the mechanical characteristic value and the fracture function of the strain space estimated by the first estimation unit 11 using, for example, the Mises yield function. The limit line is converted into a fracture limit line in the stress space (step S12).
Subsequently, the fracture limit line of the stress space obtained in step S1 is displayed as the stress FLD on the display unit 2 (step S13).

なお、出荷試験値のデータベース(t,YP,TS,El,U.El,r値、応力−歪み多直線データ)から歪みFLDを推定し、出荷試験値(所定の規格内における品質ばらつき分布における上限値及び下限値、並びに品質ばらつき分布の平均値)から応力FLDを算出する構成としても良い。   Note that the strain FLD is estimated from a database of shipping test values (t, YP, TS, El, U.El, r value, stress-strain multi-line data), and the shipping test value (in the quality variation distribution within a predetermined standard). The stress FLD may be calculated from the upper limit value, the lower limit value, and the average value of the quality variation distribution.

以上説明したように、本例によれば、1つ以上の変形経路変化を含む過程における薄板の破断限界を判定するに際して、破断限界線を容易且つ効率的に求め、高い予測精度をもって破断限界を判定することが可能となる。本例により、プレス成形や衝突時の破断の危険性を定量的に評価することができ、材料・工法・構造を同時に考慮した自動車車体の効率的・高精度な開発が可能となる。   As described above, according to this example, when determining the fracture limit of a thin plate in a process including one or more deformation path changes, a fracture limit line is easily and efficiently obtained, and the fracture limit is determined with high prediction accuracy. It becomes possible to judge. This example enables quantitative evaluation of the risk of press forming and fracture at the time of collision, and enables efficient and highly accurate development of an automobile body considering the material, construction method, and structure at the same time.

(変形例)
ここで、実施例2の変形例について説明する。この変形例では、図14に示すように、実施例2の破断限界取得装置において、第1の推定部11の代わりに第2の推定部12が設けられている。
(Modification)
Here, a modification of the second embodiment will be described. In this modification, as shown in FIG. 14, the second estimation unit 12 is provided instead of the first estimation unit 11 in the fracture limit acquisition apparatus of the second embodiment.

第2の推定部12は、第1の推定部11と同様に、比例負荷経路で歪み空間の破断限界線を推定するものであるが、上述したように、

Figure 0004621216
と、塑性歪み増分則として塑性歪み増分テンソルの方向が応力増分テンソルに依存する構成式と、塑性歪み増分テンソルの方向を規定する材料パラメータKcと、シュテーレン−ライスの局所くびれモデルとを用いて歪み空間のくびれ発生限界を求め、比例負荷経路で歪み空間の破断限界線を推定する。ここで、第2の推定部12は、上述したように、1つ以上の破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪みε2の測定値に基づいて、前記材料パラメータKcを同定する。 Similar to the first estimation unit 11, the second estimation unit 12 estimates the fracture limit line of the strain space in the proportional load path.
Figure 0004621216
And a constitutive equation in which the direction of the plastic strain increment tensor depends on the stress increment tensor as a plastic strain increment rule, a material parameter Kc that defines the direction of the plastic strain increment tensor, and a local constriction model of Stälen-Rice The limit of constriction in the space is obtained, and the fracture limit line of the strain space is estimated by the proportional load path. Here, as described above, the second estimation unit 12 identifies the material parameter Kc based on the measured values of one or more fracture limit maximum principal strains ε 1 and fracture limit minimum principal strains ε 2 .

以上説明したように、本例によれば、実施例2に比較して、破断予測についてより優れた十分な精度を確保することができ、破断限界線を更に容易且つ効率的に求め、高い予測精度をもって破断限界を判定することが可能となる。   As described above, according to this example, compared with Example 2, it is possible to ensure better accuracy with respect to fracture prediction, and to obtain a fracture limit line more easily and efficiently, and to achieve high prediction. It is possible to determine the fracture limit with accuracy.

(本発明を適用した他の実施形態)
上述した実施例1,2等による破断限界取得装置を構成する各構成要素(表示部3を除く)の機能は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。同様に、破断限界取得方法の各ステップ(図11のステップS1〜S2,図13のステップS11〜S13等)は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及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憶媒体は本発明に含まれる。
(Other embodiments to which the present invention is applied)
The functions of the constituent elements (excluding the display unit 3) constituting the fracture limit acquisition apparatus according to the first and second embodiments described above can be realized by operating a program stored in a RAM or ROM of a computer. Similarly, each step of the fracture limit acquisition method (steps S1 to S2 in FIG. 11, steps S11 to S13 in FIG. 13, etc.) can be realized by operating a program stored in a RAM or ROM of a computer. This program and a computer-readable storage medium storing the program are included in the present invention.

具体的に、前記プログラムは、例えばCD−ROMのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記録媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワークシステムにおける通信媒体を用いることができる。ここで、コンピュータネットワークとは、LAN、インターネットの等のWAN、無線通信ネットワーク等であり、通信媒体とは、光ファイバ等の有線回線や無線回線等である。   Specifically, the program is recorded on a recording medium such as a CD-ROM or provided to a computer via various transmission media. As a recording medium for recording the program, besides a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, a nonvolatile memory card, or the like can be used. On the other hand, as the program transmission medium, a communication medium in a computer network system for propagating and supplying program information as a carrier wave can be used. Here, the computer network is a WAN such as a LAN or the Internet, a wireless communication network, or the like, and the communication medium is a wired line such as an optical fiber or a wireless line.

また、本発明に含まれるプログラムとしては、供給されたプログラムをコンピュータが実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるようなもののみではない。例えば、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本発明に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本発明に含まれる。   Further, the program included in the present invention is not limited to the one in which the functions of the above-described embodiments are realized by the computer executing the supplied program. For example, such a program is also included in the present invention when the function of the above-described embodiment is realized in cooperation with an OS (operating system) or other application software running on the computer. Further, when all or part of the processing of the supplied program is performed by the function expansion board or function expansion unit of the computer and the functions of the above-described embodiment are realized, the program is also included in the present invention.

例えば、図15は、パーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。この図13において、1200はCPU1201を備えたパーソナルコンピュータ(PC)である。PC1200は、ROM1202またはハードディスク(HD)1211に記憶された、又はフレキシブルディスクドライブ(FD)1212より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行する。このPC1200は、システムバス1204に接続される各デバイスを総括的に制御する。   For example, FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of a personal user terminal device. In FIG. 13, reference numeral 1200 denotes a personal computer (PC) having a CPU 1201. The PC 1200 executes device control software stored in the ROM 1202 or the hard disk (HD) 1211 or supplied from the flexible disk drive (FD) 1212. The PC 1200 generally controls each device connected to the system bus 1204.

PC1200のCPU1201、ROM1202またはハードディスク(HD)1211に記憶されたプログラムにより、実施例3の図11におけるステップS1〜S2や、実施例4の図13におけるステップS11〜S13の手順等が実現される。   Steps S1 to S2 in FIG. 11 of the third embodiment and steps S11 to S13 in FIG. 13 of the fourth embodiment are realized by a program stored in the CPU 1201, the ROM 1202, or the hard disk (HD) 1211 of the PC 1200.

1203はRAMで、CPU1201の主メモリ、ワークエリア等として機能する。1205はキーボードコントローラ(KBC)であり、キーボード(KB)1209や不図示のデバイス等からの指示入力を制御する。   A RAM 1203 functions as a main memory, work area, and the like for the CPU 1201. A keyboard controller (KBC) 1205 controls instruction input from a keyboard (KB) 1209, a device (not shown), or the like.

1206はCRTコントローラ(CRTC)であり、CRTディスプレイ(CRT)1210の表示を制御する。1207はディスクコントローラ(DKC)である。DKC1207は、ブートプログラム、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク(HD)1211、及びフレキシブルディスク(FD)1212とのアクセスを制御する。ここで、ブートプログラムとは、起動プログラム:パソコンのハードやソフトの実行(動作)を開始するプログラムである。   Reference numeral 1206 denotes a CRT controller (CRTC), which controls display on a CRT display (CRT) 1210. Reference numeral 1207 denotes a disk controller (DKC). The DKC 1207 controls access to a hard disk (HD) 1211 and a flexible disk (FD) 1212 that store a boot program, a plurality of applications, an editing file, a user file, a network management program, and the like. Here, the boot program is a startup program: a program for starting execution (operation) of hardware and software of a personal computer.

1208はネットワーク・インターフェースカード(NIC)で、LAN1220を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、あるいは他のPCと双方向のデータのやり取りを行う。   Reference numeral 1208 denotes a network interface card (NIC) that exchanges data bidirectionally with a network printer, another network device, or another PC via the LAN 1220.

従来技術の説明に用いた成形限界線図(FLD)である。It is a shaping | molding limit diagram (FLD) used for description of a prior art. 本発明が解決しようとする課題の説明に用いた成形限界線図(FLD)である。It is a forming limit diagram (FLD) used for explanation of a problem which the present invention tends to solve. 本発明の実施例の説明に用いた図であり、実験により測定した成形限界線図(FLD)である。It is a figure used for description of the Example of this invention, and is a shaping | molding limit diagram (FLD) measured by experiment. 本発明の実施例の説明に用いた図であり、Hill-Swift理論とシュテーレン−ライスモデルにより予測した塑性不安定限界線に対しKeelerの板厚補正則を用いて板厚の影響を考慮した成形限界線図(FLD)である。FIG. 5 is a diagram used for explaining an embodiment of the present invention, and forming considering the influence of the plate thickness by using the Keeler plate thickness correction law for the plastic instability limit line predicted by the Hill-Swift theory and the Stälen-Rice model. It is a limit diagram (FLD). 本発明の実施例の説明に用いた図であり、シュテーレン−ライスモデルをベースに応力増分依存則を用いて予測した成形限界線図(FLD)である。It is a figure used for description of the Example of this invention, and is a shaping | molding limit diagram (FLD) estimated using the stress increase dependence law based on the Stären-Rice model. 本発明の実施例の説明に用いた図であり、歪みから応力への変換を説明した図である。It is the figure used for description of the Example of this invention, and is the figure explaining the conversion from distortion to stress. 本発明の実施例の説明に用いた図であり、歪み空間のFLDは変形経路に依存し破断限界が大きく変化するのに対し、応力空間の破断限界線は単一の曲線で表現できることを示した図である。It is a figure used for explanation of an example of the present invention, and it shows that the fracture limit line of the stress space can be expressed by a single curve, while the fracture limit of the strain space FLD changes greatly depending on the deformation path. It is a figure. 本発明の実施例の説明に用いた図であり,実験方法を説明した図である。It is a figure used for description of the Example of this invention, and is a figure explaining the experiment method. 本発明の実施例の説明に用いた図であり,穴広げ率を応力空間に表記した破断限界応力線を示す図である。It is a figure used for description of the Example of this invention, and is a figure which shows the fracture | rupture limit stress line which expressed the hole expansion rate in stress space. 実施例1による破断限界取得装置の主要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the fracture limit acquisition apparatus by Example 1. FIG. 実施例1による破断限界取得方法の各ステップを示すフロー図である。It is a flowchart which shows each step of the fracture | rupture limit acquisition method by Example 1. FIG. 実施例2による破断限界取得装置の主要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the fracture limit acquisition apparatus by Example 2. FIG. 実施例2による破断限界取得方法の各ステップを示すフロー図である。FIG. 6 is a flowchart showing steps of a fracture limit acquisition method according to Example 2. 実施例2の変形例による破断限界取得装置の主要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structures of the fracture | rupture limit acquisition apparatus by the modification of Example 2. FIG. パーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of a personal user terminal device.

符号の説明Explanation of symbols

1 変換部
2 表示部
11 第1の推定部
12 第2の推定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conversion part 2 Display part 11 1st estimation part 12 2nd estimation part

Claims (31)

金属材料からなる薄板の破断限界を判定するために用いる破断限界線を取得する方法であって、
1つ以上の変形経路変化を含む過程における前記薄板の破断限界を判定するに際して、
比例負荷経路で得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換することを特徴とする破断限界取得方法。
A method for obtaining a break limit line used for determining a break limit of a thin plate made of a metal material,
In determining the breaking limit of the thin plate in the process including one or more deformation path changes,
A method for obtaining a fracture limit, comprising: converting a fracture limit line in a strain space obtained by a proportional load path into a fracture limit line in a stress space.
前記歪み空間の破断限界線を前記応力空間の破断限界線に変換する際に、塑性歪み増分方向が降伏曲面に対して垂直方向に規定される塑性歪み増分の垂直則を用いることを特徴とする請求項1に記載の破断限界取得方法。   When the fracture limit line of the strain space is converted into the fracture limit line of the stress space, a plastic strain increment vertical law is used in which the plastic strain increment direction is defined in a direction perpendicular to the yield surface. The fracture limit acquisition method according to claim 1. 前記塑性歪み増分の垂直則を用いるに際して、相当塑性歪みεeqと各歪み成分εijとの関係式
Figure 0004621216
を用いることを特徴とする請求項2に記載の破断限界取得方法。
When using the vertical law of plastic strain increment, the relational expression between the equivalent plastic strain ε eq and each strain component ε ij
Figure 0004621216
The method for obtaining a fracture limit according to claim 2, wherein:
前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線を得る際に、前記薄板について複数の面内歪み比を比例負荷実験により求めた後、それぞれの歪み比における破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪みε2の測定値を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の破断限界取得方法。 When obtaining the fracture limit line of the strain space in the proportional load path, after obtaining a plurality of in-plane strain ratios for the thin plate by proportional load experiments, the fracture limit maximum principal strain ε 1 and the fracture limit in each strain ratio The method for obtaining a fracture limit according to any one of claims 1 to 3, wherein a measured value of the minimum principal strain ε 2 is used. 前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線を得る際に、
Figure 0004621216
を併用して歪み空間のくびれ発生限界を求めることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の破断限界取得方法。
When obtaining the fracture limit line of the strain space in the proportional load path,
Figure 0004621216
The fracture limit obtaining method according to any one of claims 1 to 3, wherein a squeezing limit of the strain space is obtained by using together.
前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線を得る際に、
Figure 0004621216
塑性歪み増分則として塑性歪み増分テンソルの方向が応力増分テンソルに依存する構成式と、
塑性歪み増分テンソルの方向を規定する材料パラメータKcと、
シュテーレン−ライスの局所くびれモデルと
を用いて前記歪み空間のくびれ発生限界を求めることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の破断限界取得方法。
When obtaining the fracture limit line of the strain space in the proportional load path,
Figure 0004621216
As a plastic strain increment rule, a constitutive equation in which the direction of the plastic strain increment tensor depends on the stress increment tensor,
A material parameter Kc defining the direction of the plastic strain increment tensor;
The fracture limit acquisition method according to any one of claims 1 to 3, wherein a limit of occurrence of the necking of the strain space is obtained using a Stären-Rice local necking model.
1つ以上の破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪みε2の測定値に基づいて、前記材料パラメータKcを同定することを特徴とする請求項6に記載の破断限界取得方法。 One or more based on the measurement values of fracture limit maximum principal strain epsilon 1 and fracture limit minimum principal strain epsilon 2, fracture limit obtaining method according to claim 6, wherein the identification of the material parameters Kc. 前記くびれ発生限界を基準として、
前記薄板の板厚t0(mm)と、
単軸引張試験から得られる応力−歪み曲線と、
Figure 0004621216
を用いて前記歪み空間の破断限界歪みを求めることを特徴とする請求項5又は6に記載の破断限界取得方法。
Based on the constriction limit,
A thickness t 0 (mm) of the thin plate;
A stress-strain curve obtained from a uniaxial tensile test;
Figure 0004621216
The fracture limit acquisition method according to claim 5 or 6, wherein the fracture limit strain of the strain space is obtained using the method.
前記薄板は、引張り強さが440MPa級以上の高強度材料からなるものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の破断限界取得方法。   The fracture limit obtaining method according to any one of claims 1 to 8, wherein the thin plate is made of a high-strength material having a tensile strength of 440 MPa or higher. 穴広げ試験から得られた伸び歪みを応力空間に変換し、応力空間で破断を判定することを特徴とする請求項1〜3、9のいずれか1項に記載の破断限界取得方法。   10. The fracture limit acquisition method according to claim 1, wherein elongation strain obtained from the hole expansion test is converted into a stress space, and fracture is determined in the stress space. 金属材料からなる薄板について、1つ以上の変形経路変化を含む過程における前記薄板の破断限界を判定する破断限界取得装置であって、
比例負荷経路で得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する変換手段を含むことを特徴とする破断限界取得装置。
For a thin plate made of a metal material, a fracture limit acquisition device for determining a fracture limit of the thin plate in a process including one or more deformation path changes,
A breakage limit acquisition apparatus comprising a conversion means for converting a breakage limit line of a strain space obtained by a proportional load path into a breakage limit line of a stress space.
前記変換手段は、前記歪み空間の破断限界線を前記応力空間の破断限界線に変換する際に、塑性歪み増分方向が降伏曲面に対して垂直方向に規定される塑性歪み増分の垂直則を用いることを特徴とする請求項11に記載の破断限界取得装置。   The converting means uses a plastic strain increment vertical law in which a plastic strain increment direction is defined in a direction perpendicular to a yield surface when transforming the fracture limit line of the strain space into a fracture limit line of the stress space. The breaking limit acquisition device according to claim 11. 前記変換手段は、前記塑性歪み増分の垂直則を用いるに際して、相当塑性歪みεeqと各歪み成分εijとの関係式
Figure 0004621216
を用いることを特徴とする請求項12に記載の破断限界取得装置。
When the conversion means uses the vertical law of the plastic strain increment, the relational expression between the equivalent plastic strain ε eq and each strain component ε ij
Figure 0004621216
The breaking limit acquisition device according to claim 12, wherein:
前記歪み空間の破断限界線は、前記薄板について複数の面内歪み比を比例負荷実験により求めた後、それぞれの歪み比における破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪み
ε2の測定値を用いて得られるものであることを特徴とする請求項11〜13のいずれか
1項に記載の破断限界取得装置。
The fracture limit line of the strain space is obtained by determining a plurality of in-plane strain ratios for the thin plate by a proportional load experiment, and then measuring the fracture limit maximum principal strain ε 1 and the fracture limit minimum principal strain ε 2 at each strain ratio. The breakage limit acquisition apparatus according to any one of claims 11 to 13, wherein the breakage limit acquisition apparatus is obtained using the above.
Figure 0004621216
を併用して歪み空間のくびれ発生限界を求め、前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線を推定する第1の推定手段を更に含むことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の破断限界取得装置。
Figure 0004621216
14. The method further comprises: first estimation means for obtaining a squeezing limit of the strain space by using the same, and estimating a fracture limit line of the strain space by the proportional load path. Breakage limit acquisition device according to item.
Figure 0004621216
塑性歪み増分則として塑性歪み増分テンソルの方向が応力増分テンソルに依存する構成式と、
塑性歪み増分テンソルの方向を規定する材料パラメータKcと、
シュテーレン−ライスの局所くびれモデルと
を用いて前記歪み空間のくびれ発生限界を求め、前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線を推定する第2の推定手段を更に含むことを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の破断限界取得装置。
Figure 0004621216
As a plastic strain increment rule, a constitutive equation in which the direction of the plastic strain increment tensor depends on the stress increment tensor,
A material parameter Kc defining the direction of the plastic strain increment tensor;
And a second estimation means for obtaining a necking limit of the strain space using a Stären-Rice local necking model and estimating a fracture limit line of the strain space using the proportional load path. Item 14. The breaking limit acquisition device according to any one of Items 11 to 13.
前記第2の推定手段は、1つ以上の破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪みε2の測定値に基づいて、前記材料パラメータKcを同定することを特徴とする請求項16に記載の破断限界取得装置。 Said second estimation means, based on one or more measurements of fracture limit maximum principal strain epsilon 1 and fracture limit minimum principal strain epsilon 2, in claim 16, wherein the identification of the material parameters Kc The breaking limit acquisition device described. 前記第1の推定手段は、前記くびれ発生限界を基準として、
前記薄板の板厚t0(mm)と、
単軸引張試験から得られる応力−歪み曲線と、
Figure 0004621216
を用いて前記歪み空間の破断限界歪みを求めることを特徴とする請求項15に記載の破断限界取得装置。
The first estimating means is based on the constriction occurrence limit,
A thickness t 0 (mm) of the thin plate;
A stress-strain curve obtained from a uniaxial tensile test;
Figure 0004621216
The fracture limit acquisition apparatus according to claim 15, wherein the fracture limit strain of the strain space is obtained using a squeeze.
前記第2の推定手段は、前記くびれ発生限界を基準として、
前記薄板の板厚t0(mm)と、
単軸引張試験から得られる応力−歪み曲線と、
Figure 0004621216
を用いて前記歪み空間の破断限界歪みを求めることを特徴とする請求項16に記載の破断限界取得装置。
The second estimating means uses the constriction occurrence limit as a reference,
A thickness t 0 (mm) of the thin plate;
A stress-strain curve obtained from a uniaxial tensile test;
Figure 0004621216
The fracture limit acquisition device according to claim 16, wherein a fracture limit strain of the strain space is obtained using a squeeze.
前記薄板は、引張り強さが440MPa級以上の高強度材料からなるものであることを特徴とする請求項11〜19のいずれか1項に記載の破断限界取得装置。   The fracture limit acquiring apparatus according to any one of claims 11 to 19, wherein the thin plate is made of a high-strength material having a tensile strength of 440 MPa or more. 穴広げ試験から得られた伸び歪みを応力空間に変換し、応力空間で破断を判定することを特徴とする請求項11〜13、20のいずれか1項に記載の破断限界取得装置。   The fracture limit acquisition apparatus according to any one of claims 11 to 13, wherein the elongation strain obtained from the hole expansion test is converted into a stress space, and the fracture is determined in the stress space. 金属材料からなる薄板について、1つ以上の変形経路変化を含む過程における前記薄板の破断限界を判定するに際して、
比例負荷経路で得られた歪み空間の破断限界線を応力空間の破断限界線に変換する手順をコンピュータに実行させるためのプログラム。
When determining the breaking limit of the thin plate in the process including one or more deformation path changes for the thin plate made of a metal material,
A program for causing a computer to execute a procedure for converting a fracture limit line of a strain space obtained by a proportional load path into a fracture limit line of a stress space.
前記歪み空間の破断限界線を前記応力空間の破断限界線に変換する手順において、塑性歪み増分方向が降伏曲面に対して垂直方向に規定される塑性歪み増分の垂直則を用いることを特徴とする請求項22に記載のプログラム。   In the procedure of converting the fracture limit line of the strain space into the fracture limit line of the stress space, a vertical law of plastic strain increment is used in which the plastic strain increment direction is defined in a direction perpendicular to the yield surface. The program according to claim 22. 前記塑性歪み増分の垂直則を用いるに際して、相当塑性歪みεeqと各歪み成分εijとの関係式
Figure 0004621216
を用いることを特徴とする請求項23に記載のプログラム。
When using the vertical law of plastic strain increment, the relational expression between the equivalent plastic strain ε eq and each strain component ε ij
Figure 0004621216
24. The program according to claim 23, wherein:
前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線は、前記薄板について複数の面内歪み比を比例負荷実験により求めた後、それぞれの歪み比における破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪みε2の測定値が用い得られるものであることを特徴とする請求項22〜24のいずれか1項に記載のプログラム。 The fracture limit line of the strain space in the proportional load path is obtained by determining a plurality of in-plane strain ratios for the thin plate by a proportional load experiment, and then the fracture limit maximum principal strain ε 1 and the fracture limit minimum principal strain at each strain ratio. The program according to any one of claims 22 to 24, wherein a measured value of ε 2 is obtained. 前記歪み空間の破断限界線を前記応力空間の破断限界線に変換する手順に先立ち、
Figure 0004621216
を併用して歪み空間のくびれ発生限界を求め、前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線を推定する手順をコンピュータに実行させるための請求項22〜24のいずれか1項に記載のプログラム。
Prior to the procedure of converting the fracture limit line of the strain space to the fracture limit line of the stress space,
Figure 0004621216
The program according to any one of claims 22 to 24, for causing a computer to execute a procedure for obtaining a squeezing limit of a strain space by using the same, and estimating a fracture limit line of the strain space in the proportional load path. .
前記歪み空間の破断限界線を前記応力空間の破断限界線に変換する手順に先立ち、
Figure 0004621216
塑性歪み増分則として塑性歪み増分テンソルの方向が応力増分テンソルに依存する構成式と、
塑性歪み増分テンソルの方向を規定する材料パラメータKcと、
シュテーレン−ライスの局所くびれモデルと
を用いて前記歪み空間のくびれ発生限界を求め、前記比例負荷経路で前記歪み空間の破断限界線を推定する手順をコンピュータに実行させるための請求項22〜24のいずれか1項に記載のプログラム。
Prior to the procedure of converting the fracture limit line of the strain space to the fracture limit line of the stress space,
Figure 0004621216
As a plastic strain increment rule, a constitutive equation in which the direction of the plastic strain increment tensor depends on the stress increment tensor,
A material parameter Kc defining the direction of the plastic strain increment tensor;
25. A method according to claim 22 for causing a computer to execute a procedure of obtaining a necking limit of the strain space using a Stären-Rice local necking model and estimating a fracture limit line of the strain space in the proportional load path. The program according to any one of the above items.
1つ以上の破断限界最大主歪みε1及び破断限界最小主歪みε2の測定値に基づいて、前記材料パラメータKcを同定することを特徴とする請求項27に記載のプログラム。 One or more based on the measured value of the breakage threshold maximum principal strain epsilon 1 and fracture limit minimum principal strain epsilon 2, the program according to claim 27, wherein the identification of the material parameters Kc. 前記くびれ発生限界を基準として、
前記薄板の板厚t0(mm)と、
単軸引張試験から得られる応力−歪み曲線と、
Figure 0004621216
を用いて前記歪み空間の破断限界歪みを求めることを特徴とする請求項26又は27に記載のプログラム。
Based on the constriction limit,
A thickness t 0 (mm) of the thin plate;
A stress-strain curve obtained from a uniaxial tensile test;
Figure 0004621216
28. The program according to claim 26, wherein the fracture limit strain of the strain space is obtained using the program.
穴広げ試験から得られた伸び歪みを応力空間に変換し、応力空間で破断を判定することを特徴とする請求項22〜24のいずれか1項に記載のプログラム。   The program according to any one of claims 22 to 24, wherein the elongation strain obtained from the hole expansion test is converted into a stress space, and the fracture is determined in the stress space. 請求項22〜30のいずれか1項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。   The computer-readable recording medium which recorded the program of any one of Claims 22-30.
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