JPH1082727A - 鋼板の衝撃特性評価方法 - Google Patents
鋼板の衝撃特性評価方法Info
- Publication number
- JPH1082727A JPH1082727A JP23686096A JP23686096A JPH1082727A JP H1082727 A JPH1082727 A JP H1082727A JP 23686096 A JP23686096 A JP 23686096A JP 23686096 A JP23686096 A JP 23686096A JP H1082727 A JPH1082727 A JP H1082727A
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- JP
- Japan
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- steel plate
- impact
- absorption energy
- formula
- thickness
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- Pending
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼板の強度レベルによらず、しかも衝突速度
が３０ｋｍ／ｈ以上であっても、圧壊衝撃吸収エネルギ
ーを定量的に評価できる方法を提供する。 【解決手段】 下記の式（１）で定義されるＦを用いた
鋼板の衝撃特性評価方法。 Ｆ＝Ａ・〔ｔ〕・〔ＹＰ〕＋Ｂ・〔ｔ〕＋Ｃ・〔ＹＰ〕
＋Ｄ ・・・（１） ここで、 ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）、 ＹＰ：鋼板の静的降伏応力（ＭＰａ）、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：耐衝撃用部材の形状などに依存する係
数である。
が３０ｋｍ／ｈ以上であっても、圧壊衝撃吸収エネルギ
ーを定量的に評価できる方法を提供する。 【解決手段】 下記の式（１）で定義されるＦを用いた
鋼板の衝撃特性評価方法。 Ｆ＝Ａ・〔ｔ〕・〔ＹＰ〕＋Ｂ・〔ｔ〕＋Ｃ・〔ＹＰ〕
＋Ｄ ・・・（１） ここで、 ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）、 ＹＰ：鋼板の静的降伏応力（ＭＰａ）、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：耐衝撃用部材の形状などに依存する係
数である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の耐衝撃用
部材であるフロントサイドメンバー類などに用いられる
鋼板の衝撃特性の評価方法に関する。
部材であるフロントサイドメンバー類などに用いられる
鋼板の衝撃特性の評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の安全性を向上するため
に、人命にかかわるフロントサイドメンバー類などに使
用される鋼板には、衝突時の衝撃を緩和できる優れた衝
撃特性が要求されている。
に、人命にかかわるフロントサイドメンバー類などに使
用される鋼板には、衝突時の衝撃を緩和できる優れた衝
撃特性が要求されている。
【０００３】鋼板の衝撃特性は圧壊衝撃吸収エネルギー
で評価され、鋼板の板厚を厚く、また静的あるいは動的
な降伏応力を高くするほど圧壊衝撃吸収エネルギーが増
大し、優れた衝撃特性が得られる。しかし、省エネルギ
ーのための自動車軽量化の要請も強いので、鋼板の板厚
を厚くする手段が採られることは少なく、もっぱら鋼板
の高強度化によって衝撃特性を改善しようという検討が
行われている。
で評価され、鋼板の板厚を厚く、また静的あるいは動的
な降伏応力を高くするほど圧壊衝撃吸収エネルギーが増
大し、優れた衝撃特性が得られる。しかし、省エネルギ
ーのための自動車軽量化の要請も強いので、鋼板の板厚
を厚くする手段が採られることは少なく、もっぱら鋼板
の高強度化によって衝撃特性を改善しようという検討が
行われている。
【０００４】一方、フロントサイドメンバー類など耐衝
撃用部材の設計指針を得るために、こうした鋼板の衝撃
特性を定量的に解析し、圧壊衝撃吸収エネルギーを計算
によって予測しようという試みも行われている。
撃用部材の設計指針を得るために、こうした鋼板の衝撃
特性を定量的に解析し、圧壊衝撃吸収エネルギーを計算
によって予測しようという試みも行われている。
【０００５】文献１〔綾、高橋；「動車技術会論文
集」、ｖｏｌ．７（１９７４）Ｐ６０〜６６〕には、正
方形断面の試験部材やハット形断面の試験部材を用い座
屈試験を行い、有効幅の理論により解析し、下記の関係
式（２）が得られている。
集」、ｖｏｌ．７（１９７４）Ｐ６０〜６６〕には、正
方形断面の試験部材やハット形断面の試験部材を用い座
屈試験を行い、有効幅の理論により解析し、下記の関係
式（２）が得られている。
【０００６】 Ｐｍ＝１．８５・ｔ5/3 ・ｂ1/3 ・ＹＰ2/3 ・Ｅ1/3 ・・・（２） ここで、 Ｐｍ：平均座屈荷重（ｋｇ） ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）、 ｂ：板幅（ｍｍ）、 ＹＰ：鋼板の静的降伏応力（ｋｇ／ｍｍ2 ）、 Ｅ：ヤング率（ｋｇ／ｍｍ2 ）である。
【０００７】座屈時のストロークδが与えられたとき、
Ｐｍ×δが圧壊衝撃吸収エネルギーを表すので、Ｐｍに
よって鋼板の衝撃特性を評価できることになる。
Ｐｍ×δが圧壊衝撃吸収エネルギーを表すので、Ｐｍに
よって鋼板の衝撃特性を評価できることになる。
【０００８】文献１の検討は、歪み速度の遅い静的な座
屈変形挙動を解析したものであるが、文献２〔阿部、児
島；「スバル技報」第１４号、Ｐ７４〜７７〕では、動
的な変形挙動に対しても解析が行われており、上記式
（２）と同様な関係式が得られている。
屈変形挙動を解析したものであるが、文献２〔阿部、児
島；「スバル技報」第１４号、Ｐ７４〜７７〕では、動
的な変形挙動に対しても解析が行われており、上記式
（２）と同様な関係式が得られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献２には、高強度鋼板を用いた場合、衝突速度を３０ｋ
ｍ／ｈ以上にすると、こうした関係式から圧壊衝撃吸収
エネルギーを予測することが困難になることが述べられ
ている。
献２には、高強度鋼板を用いた場合、衝突速度を３０ｋ
ｍ／ｈ以上にすると、こうした関係式から圧壊衝撃吸収
エネルギーを予測することが困難になることが述べられ
ている。
【００１０】そこで、本発明者等は、種々の板厚と静的
降伏応力の鋼板を用いて４０×４０ｍｍの断面形状のハ
ット形試験部材を作成し、衝突速度４０ｋｍ／ｈで衝突
させて同様な試験を行って平均圧壊荷重を求め、上記式
（２）で計算されるＰｍとの関係を調査した。
降伏応力の鋼板を用いて４０×４０ｍｍの断面形状のハ
ット形試験部材を作成し、衝突速度４０ｋｍ／ｈで衝突
させて同様な試験を行って平均圧壊荷重を求め、上記式
（２）で計算されるＰｍとの関係を調査した。
【００１１】図３に、４０×４０ｍｍの断面形状のハッ
ト形試験部材を用いたときの平均圧壊荷重とＰｍの関係
を示す。
ト形試験部材を用いたときの平均圧壊荷重とＰｍの関係
を示す。
【００１２】Ｐｍが大きいほど平均圧壊荷重が増大する
傾向は認められるが、相関係数Ｒが０．７５と低く、Ｐ
ｍによって定量的に平均圧壊荷重（圧壊衝撃吸収エネル
ギー）を予測できないことがわかる。
傾向は認められるが、相関係数Ｒが０．７５と低く、Ｐ
ｍによって定量的に平均圧壊荷重（圧壊衝撃吸収エネル
ギー）を予測できないことがわかる。
【００１３】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、鋼板の強度レベルによらず、しかも衝
突速度が３０ｋｍ／ｈ以上であっても、圧壊衝撃吸収エ
ネルギーを定量的に評価できる方法を提供することを目
的とする。
なされたもので、鋼板の強度レベルによらず、しかも衝
突速度が３０ｋｍ／ｈ以上であっても、圧壊衝撃吸収エ
ネルギーを定量的に評価できる方法を提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記の式
（１）で定義されるＦを用いた鋼板の衝撃特性評価方法
により解決される。
（１）で定義されるＦを用いた鋼板の衝撃特性評価方法
により解決される。
【００１５】 Ｆ＝Ａ・〔ｔ〕・〔ＹＰ〕＋Ｂ・〔ｔ〕＋Ｃ・〔ＹＰ〕＋Ｄ ・・・（１） ここで、 ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）、 ＹＰ：鋼板の静的降伏応力（ＭＰａ）、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：耐衝撃用部材の形状などに依存する係
数であり、（１）式のＦを実測平均圧壊荷重とし、実測
ＹＰ、実測ｔとの関係から（１）式が成立するように統
計的手法により求めたものである。
数であり、（１）式のＦを実測平均圧壊荷重とし、実測
ＹＰ、実測ｔとの関係から（１）式が成立するように統
計的手法により求めたものである。
【００１６】板厚ｔが１．０〜１．６ｍｍ、静的降伏応
力ＹＰが１７０〜７２０ＭＰａの種々の鋼板を用いて４
０×４０ｍｍの断面形状のハット形試験部材を作成し、
衝突速度４０ｋｍ／ｈで衝突させて平均圧壊荷重を測定
し、鋼板のｔとＹＰからなる最適な重回帰式の検討を行
った。その結果、上記式（１）が圧壊衝撃吸収エネルギ
ーを予測するために最も適していることを見出した。
力ＹＰが１７０〜７２０ＭＰａの種々の鋼板を用いて４
０×４０ｍｍの断面形状のハット形試験部材を作成し、
衝突速度４０ｋｍ／ｈで衝突させて平均圧壊荷重を測定
し、鋼板のｔとＹＰからなる最適な重回帰式の検討を行
った。その結果、上記式（１）が圧壊衝撃吸収エネルギ
ーを予測するために最も適していることを見出した。
【００１７】図１に、４０×４０ｍｍの断面形状のハッ
ト形試験部材を用いたときの平均圧壊荷重と式（１）で
定義されるＦの関係を示す。
ト形試験部材を用いたときの平均圧壊荷重と式（１）で
定義されるＦの関係を示す。
【００１８】このように、平均圧壊荷重とＦとの相関係
数Ｒは０．９２と高く、Ｆにより平均圧壊荷重を定量的
に評価できることがわかる。
数Ｒは０．９２と高く、Ｆにより平均圧壊荷重を定量的
に評価できることがわかる。
【００１９】なお、このとき、上記式（１）の係数は、
Ａ＝０．１１８、Ｂ＝２６．１２、Ｃ＝−０．０９８、
Ｄ＝−１１．４０であったが、試験部材の形状や溶接条
件などに依存する。
Ａ＝０．１１８、Ｂ＝２６．１２、Ｃ＝−０．０９８、
Ｄ＝−１１．４０であったが、試験部材の形状や溶接条
件などに依存する。
【００２０】
【実施例】表１に示す板厚と静的引張特性値の鋼板を用
い、８０×８０ｍｍの断面形状のハット形試験部材およ
び一辺が４０ｍｍの八角形断面の試験部材を作成し、衝
突速度４０ｋｍ／ｈで衝突させて、平均圧壊荷重を測定
した。そして重回帰により上記式（１）で定義されるＦ
との相関係数Ｒを求めた。
い、８０×８０ｍｍの断面形状のハット形試験部材およ
び一辺が４０ｍｍの八角形断面の試験部材を作成し、衝
突速度４０ｋｍ／ｈで衝突させて、平均圧壊荷重を測定
した。そして重回帰により上記式（１）で定義されるＦ
との相関係数Ｒを求めた。
【００２１】
【表１】
【００２２】図２に、８０×８０ｍｍの断面形状のハッ
ト形試験部材および一辺が４０ｍｍの八角形断面の試験
部材を用いたときの平均圧壊荷重と式（１）で定義され
るＦの関係を示す。
ト形試験部材および一辺が４０ｍｍの八角形断面の試験
部材を用いたときの平均圧壊荷重と式（１）で定義され
るＦの関係を示す。
【００２３】試験部材の形状が異なっても相関係数Ｒは
０．８５と高く、式（１）で定義されるＦにより平均圧
壊荷重を定量的に評価できることがわかる。
０．８５と高く、式（１）で定義されるＦにより平均圧
壊荷重を定量的に評価できることがわかる。
【００２４】なお、このとき、式（１）の係数は、８０
×８０ｍｍの断面形状のハット形試験部材を用いたとき
は、Ａ＝０．１５０、Ｂ＝４０．００、Ｃ＝−０．１５
０、Ｄ＝５．００であり、一辺が４０ｍｍの八角形断面
の試験部材を用いたときは、Ａ＝０．１５０、Ｂ＝３
６．５７、Ｃ＝−０．１３４、Ｄ＝−１５．６２であっ
た。
×８０ｍｍの断面形状のハット形試験部材を用いたとき
は、Ａ＝０．１５０、Ｂ＝４０．００、Ｃ＝−０．１５
０、Ｄ＝５．００であり、一辺が４０ｍｍの八角形断面
の試験部材を用いたときは、Ａ＝０．１５０、Ｂ＝３
６．５７、Ｃ＝−０．１３４、Ｄ＝−１５．６２であっ
た。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、鋼板の強度レベルによらず、しかも衝突速度
が３０ｋｍ／ｈ以上であっても、圧壊衝撃吸収エネルギ
ーを定量的に評価できる方法を提供できる。また、この
評価方法を用いれば、必要な圧壊衝撃吸収エネルギーを
得るために、鋼板の板厚や降伏応力をどのように設定す
ればよいかの設計指針が得られる。
いるので、鋼板の強度レベルによらず、しかも衝突速度
が３０ｋｍ／ｈ以上であっても、圧壊衝撃吸収エネルギ
ーを定量的に評価できる方法を提供できる。また、この
評価方法を用いれば、必要な圧壊衝撃吸収エネルギーを
得るために、鋼板の板厚や降伏応力をどのように設定す
ればよいかの設計指針が得られる。
【図１】４０×４０ｍｍの断面形状のハット形試験部材
を用いたときの平均圧壊荷重とＦの関係を示す図であ
る。
を用いたときの平均圧壊荷重とＦの関係を示す図であ
る。
【図２】８０×８０ｍｍの断面形状のハット形試験部材
および一辺が４０ｍｍの八角形断面の試験部材を用いた
ときの平均圧壊荷重とＦの関係を示す図である。
および一辺が４０ｍｍの八角形断面の試験部材を用いた
ときの平均圧壊荷重とＦの関係を示す図である。
【図３】４０×４０ｍｍの断面形状のハット形試験部材
を用いたときの平均圧壊荷重とＰｍの関係を示す図であ
る。
を用いたときの平均圧壊荷重とＰｍの関係を示す図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 下記の式（１）で定義されるＦを用いた
鋼板の衝撃特性評価方法。 Ｆ＝Ａ・〔ｔ〕・〔ＹＰ〕＋Ｂ・〔ｔ〕＋Ｃ・〔ＹＰ〕＋Ｄ ・・・（１） ここで、 ｔ：鋼板の板厚（ｍｍ）、 ＹＰ：鋼板の静的降伏応力（ＭＰａ）、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：耐衝撃用部材の形状などに依存する係
数である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23686096A JPH1082727A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 鋼板の衝撃特性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23686096A JPH1082727A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 鋼板の衝撃特性評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082727A true JPH1082727A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17006879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23686096A Pending JPH1082727A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 鋼板の衝撃特性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1082727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114112722A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-01 | 上海汇众萨克斯减振器有限公司 | 基于回归方程的金属杆件压弯最大屈服应力评价方法 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23686096A patent/JPH1082727A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114112722A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-01 | 上海汇众萨克斯减振器有限公司 | 基于回归方程的金属杆件压弯最大屈服应力评价方法 |
| CN114112722B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-01-02 | 上海汇众萨克斯减振器有限公司 | 基于回归方程的金属杆件压弯最大屈服应力评价方法 |
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