JP5387491B2 - 金属板の面歪みの評価方法、金属板の面歪みの評価値演算装置及びプログラム - Google Patents
金属板の面歪みの評価方法、金属板の面歪みの評価値演算装置及びプログラム Download PDFInfo
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Description
本発明の金属板の面歪みの評価方法は、金属板の面歪みを評価する金属板の面歪みの評価方法であって、測定装置により評価対象の金属板の表面形状を測定し、前記測定装置による計測値に基づく直交格子点上の値を用いて、最大主曲率の方向を計算して、金属板の面歪みを評価することを特徴とする。
ここで、最大主曲率とは、曲率の絶対値が最も大きくなる方向の、曲率の絶対値をいう。
また、本発明の金属板の面歪みの評価方法の他の特徴とするところは、前記測定装置は前記評価対象の金属板の表面を二次元に走査して計測値を取得する点にある。又は、計算対象として有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を用いることもできる。
また、本発明の金属板の面歪みの評価方法の他の特徴とするところは、前記測定装置による計測値又は有限要素法に基づく計算値を直交格子状に補間する手順を有する点にある。
本発明の金属板の面歪みの評価値演算装置は、金属板の面歪みを評価するための評価値を求める金属板の面歪みの評価値演算装置であって、測定装置により取得された評価対象の金属板の表面形状の計測値又は有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を入力し、前記入力された値に基づく直交格子点上の値を用いて、下式(1)によりガウス曲率を計算する構成及び、
前記フィルタリングされたガウス曲率の計算値に基づいて、前記金属板の面歪みを評価することを特徴とする。
本発明の金属板の面歪みの評価値演算装置は、金属板の面歪みを評価するための評価値を求める金属板の面歪みの評価値演算装置であって、測定装置により取得された評価対象の金属板の表面形状の計測値又は有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を入力し、前記入力された値に基づく直交格子点上の値を用いて、最大主曲率の方向を計算する構成にしたことを特徴とする。
本発明の別のプログラムは、金属板の面歪みを評価するための評価値を求めるためのプログラムであって、測定装置により取得された評価対象の金属板の表面形状の計測値又は有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を入力し、前記入力された計測値に基づく直交格子点上の値を用いて、下式(1)によりガウス曲率を計算する処理をコンピュータに実行させ、
前記フィルタリングされたガウス曲率の計算値に基づいて、最大主曲率の方向を計算する処理をコンピュータに実行させる。
本発明のプログラムは、金属板の面歪みを評価するための評価値を求めるためのプログラムであって、測定装置により取得された評価対象の金属板の表面形状の計測値又は有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を入力し、前記入力された計測値に基づく直交格子点上の値を用いて、最大主曲率の方向を計算する処理をコンピュータに実行させる。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態は、評価対象の金属板の表面形状を測定し、ガウス曲率を計算して、金属板の面歪みを評価しようとするものである。ガウス曲率Kは下式(1)で計算することができ、ガウス曲率Kの符号により、図2(a)、(b)、(c)に示すように、楕円型(K>0)、放物型(K=0)、双曲型(K<0)に分けられ、形状差異を識別することができる。
また、本実施形態と同じ形状で有限要素法解析モデルを作成し、実施形態で用いた6種の鋼板から得た応力−ひずみ関係を入力し、実施形態と同一条件での成形解析及びスプリングバック解析(除荷解析)を行った。有限要素法の解析は市販の動的陽解法ソフトウェアPAMSTAMPを用いて実施した。図12には、スプリングバック計算結果について図10に示すエンボス部の上側及び下側の検査領域でのガウス曲率の絶対値の総和を計算し、熟練工による面歪みの官能評価順位との対応関係を調査した結果を示す。図12(a)がエンボス部の上側の検査領域での結果を、図12(b)がエンボス部の下側の検査領域での結果を示す。図12(a)、(b)の横軸がガウス曲率の絶対値の総和を、縦軸が官能評価順位(1〜8の数値で表し、1が合格、2以上が不合格)である。図11の横軸に比べガウス曲率の絶対値は少し異なるが、ガウス曲率の絶対値の総和が大きくなると、官能評価順位も悪くなる傾向が見られ、両者の間に良好な対応関係があることが判る。
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。ここでも図3に示したドアハンドル用のエンボス部(凹部)1aが形成された自動車ドアパネル(鋼板)を評価対象の金属板1とする。
102 補間部
103 ガウス曲率計算部
104 フィルタ部
105 出力部
106 最大主曲率方向計算部
200 測定装置
Claims (10)
- 金属板の面歪みを評価する金属板の面歪みの評価方法であって、
測定装置により評価対象の金属板の表面形状を測定し、前記測定装置による計測値に基づく直交格子点上の値を用いて、最大主曲率の方向を計算して、金属板の面歪みを評価することを特徴とする金属板の面歪みの評価方法。 - 前記測定装置は前記評価対象の金属板の表面を二次元に走査して計測値を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の金属板の面歪みの評価方法。
- 前記直交格子点上の値が有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を用いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の金属板の面歪みの評価方法。
- 前記測定装置による計測値を直交格子状に補間する手順を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の金属板の面歪みの評価方法。
- 注目格子点上の最大主曲率の計算値をその周囲の格子点上の最大主曲率の計算値を用いてフィルタリングする手順を更に有し、
前記フィルタリングされた最大主曲率の計算値に基づいて、前記金属板の面歪みを評価することを特徴とする請求項2に記載の金属板の面歪みの評価方法。 - 金属板の面歪みを評価するための評価値を求める金属板の面歪みの評価値演算装置であって、
測定装置により取得された評価対象の金属板の表面形状の計測値又は有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を入力し、前記入力された値に基づく直交格子点上の値を用いて、最大主曲率の方向を計算する構成にしたことを特徴とする金属板の面歪みの評価値演算装置。 - 金属板の面歪みを評価するための評価値を求めるためのプログラムであって、
測定装置により取得された評価対象の金属板の表面形状の計測値又は有限要素法に基づく成形解析及び除荷解析後の形状データの計算値を入力し、前記入力された計測値に基づく直交格子点上の値を用いて、最大主曲率の方向を計算する処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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