[發(fā)明專利]斷裂判定裝置、斷裂判定程序和斷裂判定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780062056.1
• 申請日: 2017-10-05
• 公開（公告）號: CN109844492B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 相藤孝博;新田淳;綛田良之
• 申請（專利權(quán)）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G06F30/23
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

提供一種能夠預(yù)測超高強度的鋼材的斷裂的斷裂判定裝置。一種斷裂判定裝置(1)，具有：基準成形極限值生成部(22)，其基于基準成形極限值信息來生成作為成為基準的單元尺寸的基準單元尺寸下的基準成形極限值；對象成形極限值生成部(23)，其使用鋼材的抗拉強度，來變更基準成形極限值，預(yù)測單元尺寸下的成形極限值，從而生成對象成形極限值；模擬執(zhí)行部(24)，其使用輸入信息來執(zhí)行變形模擬，輸出包含各單元的應(yīng)變的變形信息；主應(yīng)變確定部(25)，其確定變形信息中所包含的各單元的最大主應(yīng)變以及最小主應(yīng)變；以及，斷裂判定部(26)，其基于所確定的各單元的最大主應(yīng)變以及最小主應(yīng)變和對象成形極限值，來判定解析模型中的各單元是否斷裂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及斷裂判定裝置、斷裂判定程序和斷裂判定方法。

背景技術(shù)

近年來，從碰撞安全性及輕量化的要求出發(fā)，高強度鋼板向汽車車體 的應(yīng)用正在快速發(fā)展。汽車車體所使用的高強度鋼板，通過不增加板厚而 提高碰撞時的反作用力，能夠提高吸收能。然而，隨著鋼板的高強度化， 鋼板的延展性降低，由此在沖壓成形時以及汽車等車輛碰撞變形時，有可 能鋼板斷裂。為了判定沖壓成形時以及碰撞變形時的鋼板的狀態(tài)，而進行 基于有限元法(Finite Element Method：FEM)的成形模擬以及碰撞變形 模擬，對這些模擬中的高精度的斷裂判定的需求不斷提高。

已知：為了評價成形性評價時、碰撞性能評價時的針對斷裂的富余度， 而使用利用最大主應(yīng)變與最小主應(yīng)變的關(guān)系來給出斷裂極限的成形極限線 圖(FLD：Forming LimitDiagram)(例如，參照專利文獻1及2)。將 通過基于FEM模擬沖壓成形以及碰撞變形而取得的單元的最大主應(yīng)變以 及最小主應(yīng)變與成形極限線圖所示的成形極限線進行比較，來判定單元的 每一個是否斷裂。

然而，通過基于FEM的模擬而取得的應(yīng)變，依賴于作為模擬的解析 條件之一的解析模型的單元尺寸(計量長度(gauge longth)、網(wǎng)格尺寸)， 因此存在斷裂判定結(jié)果根據(jù)單元尺寸的大小而不同的問題。

因此，已知：在利用FEM進行沖壓成形模擬時，根據(jù)單元尺寸來運 算斷裂極限應(yīng)變，使用運算出的斷裂極限應(yīng)變來判定單元是否斷裂(例如， 參照專利文獻3)。根據(jù)專利文獻3所記載的斷裂判定方法，在對抗拉強 度270MPa級鋼板及440MPa級鋼板等強度較低的鋼板進行沖壓成形時， 能夠預(yù)測與單元尺寸相應(yīng)的鋼板的斷裂。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-107818號公報

專利文獻2：日本特開2009-61477號公報

專利文獻3：日本特開2011-147949號公報

發(fā)明內(nèi)容

近年來，開發(fā)了一種被稱為超高強度的抗拉強度為980MPa以上的超 高強度鋼板。在專利文獻3所記載的斷裂判定方法中，對于抗拉強度 270MPa級鋼板及440MPa級鋼板等強度較低的鋼材，能夠適當(dāng)?shù)仡A(yù)測與 單元尺寸相應(yīng)的斷裂，但對于抗拉強度980MPa以上的超高強度鋼材，不 能夠適當(dāng)?shù)仡A(yù)測與單元尺寸相應(yīng)的斷裂。

因此，本發(fā)明的目的是提供能夠適當(dāng)?shù)仡A(yù)測也包括抗拉強度980MPa 以上的超高強度鋼在內(nèi)的鋼材的與單元尺寸相應(yīng)的斷裂的斷裂判定裝置。

用于解決這樣的課題的本發(fā)明，其主旨是以下所記載的斷裂判定裝置、 斷裂判定程序、以及斷裂判定方法。

(1)一種斷裂判定裝置，其特征在于，具有：

存儲部，其存儲單元的輸入信息、和基準成形極限值信息，所述單元 的輸入信息表示鋼材的材料特性和板厚以及在基于有限元法的鋼材的變形 模擬中使用的解析模型中的單元尺寸，所述基準成形極限值信息表示基準 成形極限值，所述基準成形極限值表示基準單元尺寸下的成形極限值，所 述基準單元尺寸是成為基準的單元尺寸；