アルミニウムおよびスチールのガスメーターハウジング、保護シェル、プレス部品、金属プレス金型。

I. 残留応力の形成メカニズムとその意味 スタンピングプロセス中に、材料は複雑な弾塑性変形を受けます。外力が取り除かれた後、異なる領域で不均一な塑性変形の度合いと冷却速度により、材料内に不可避の自己平衡応力場、つまり残留応力が形成されます。この応力は安定していて目に見えず、その後の部品の加工パフォーマンスやサービスパフォーマンスに直接影響します。その本質を理解することはプレス部品の品質向上の基本です。

II.理論解析フレームワーク-マルチ-スケールおよびマルチ-物理場結合の観点従来の理論は単一スケールの弾塑性力学モデルに基づいており、巨視的な残留応力の静的分布のみに焦点を当てていました。-計算力学と材料科学の発展と多視点の理論分析を組み合わせることで、残留応力分布の特性をより包括的かつ深く理解することができます。-具体的には、次のものが含まれます。

1. マルチスケール機械モデリング: 微結晶塑性理論に基づいて、巨視的な残留応力に対する格子欠陥の進展と微小変形機構の影響を分析します。-ミクロスケールの変形の不均一性は、エネルギーの蓄積を通じて巨視的な応力集中を引き起こし、それによって部品の重要な領域に応力ホットスポットが発生します。

2. 熱-機械結合解析: スタンピング中、摩擦、変形、冷却によって不均一な温度場が生成され、弾性率と熱膨張係数の空間分布が変化し、応力緩和と再分布に影響を与えます。熱機械結合モデルは、残留応力に対する温度勾配の影響の動的プロセスを明らかにできます。

3. 塑性ひずみ勾配効果: 塑性ひずみ勾配理論を導入し、不均一な変形によって引き起こされる内部機械場の違いを組み込むことで、エッジや曲げなどの重要な領域における残留応力の集中と分布を正確に予測できます。-