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板金材の曲げ強度ＵＰ
板金材の軽量化の為薄肉化を考えてますが強度ＵＰの為に絞り加工を入れたいのですがどの程度絞り加工を入れたらいいか悩んでます １．良い計算公式はありませんか？ ２．絞りのほかに手段はないですか？ ３．強度のでる絞り形状は？ ※板材は１．６ｔ－Ｗ１８－Ｌ３００程度です 材質はＳＰＣＣです
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板金(SPCC t1.6)曲げ加工部の疲労寿命計算方法 直接設計に携わっているわけではありませんので、例えばの話でご容赦ください。SPCC材の板金を曲げ加工した構造部品を大量に発注した後で、曲げ部の疲労破壊が問題になったとします。対策として問題の部品はそのまま使い、新たな構造部品を追加することで補強することにしました。それでは、どの程度補強すれば疲労破壊を防止できるのか、おそらく部品の応力解析を行ってSN線図などを使って寿命を推定するか、何通りか試作品を作って試験を繰り返すなど方法があると思います。常温の空気中で使われる部品なので、実機試験も難しくは無いですが、ここでは応力解析を行ってできるだけ正解に近づく為に何をしなければならないか、考えたいです。つまり問題解決案というより解決手段の話です。 疲労寿命は仕様で１００万回以上を求めていますが、実際は１０万回程度で破断しています。荷重は衝撃性の片振り荷重が加わっています。荷重波形は1mmsec周期の矩形波が１パルス、１分間隔で加わっています。 いま考慮していることは、板金部品の曲げ部形状と材質から、応力やひずみをシミュレーションで求め、coffin-mansonの式を使って寿命を計算する方法です。ここでの問題は曲げ部の形状が未詳であることです。R0.2と指定してもＣＡＤで描くようなきれいな形状で物が出来ない事、最悪では亀裂が入っている可能性もあります。亀裂ならばＣＡＥソフトが持っている亀裂要素？なるものを使えば良いのではないかと思っています。もうひとつの問題は加工部の材質変化と残留応力です。残留応力は予めシミュレーションで求まりそうですが、材質の変化とは何が起こり、またそれを応力シミュレーション時の定数として表現できるのかが良く分かりません。最後の問題はcoffin-mansonの式で利用する計算定数(σf,εf,c,n）を他から入手と、表面粗さ表面処理による寿命値の補正係数の入手です。 どうすれば正解に近づくことができるでしょうか？このような質問に回答するのはいろいろと難しいと思いますが、何か情報を頂ければ幸いです。結論として、シミュレーションで詳細に求めることは無意味、というところに落ち着きそうですが、第三者にここまで調べて諦めたよ、と言えるようにはなりたいです。
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- 金属
お礼
ありがとうございました。早速文献を探しに行きたいと思います。 ちなみに強度は２次元的な強度のことです。 今後も、良きアドバイスが有りましたらよろしくお願します。