図6.14は 計算 で 求 め た 内圧Pと 張 出 吊1δの結 果で あ る.
きず が 深 くな る につ れ 成 形 限 界 は 低 ドす るが,破 断 直 前 ま で 同 一 の 曲 線 とな っ て い る こ とが わ か るす な わ ち,き ず 底 の 加L硬 化 の 程 度 の違 い はP〜 δ線 図 に は 現 れ な い.こ の こ とは第3亭1と 同 様 で あ る.す な わ ち,き ず が!カ 所 で あ りき ず 部
、ス ラブB)の 長 さを 小 さ く設 定 した た め で あ る.ま た,平 面 ひず み 変 形 で も最 大 荷 重点 以 降,荷 重の 急 激 な 低 ドな どは み られ な い,実 験 結 果 を定 性 的 に 再現 し て い る もの と思 わ れ る.次 に 破 断 伸 び とき ず 深 さ の 関 係 を 求 め た.
5
4nJ
鳴(⁝＼︑﹂
ま2
{1
0
0
1
234張 出 しlll=δ/mm
5
G図6.14数 値 計 算 に よ る 内 圧 〜 張 出 し 量 線 図,
119
(2)成 形 限 界 に及 ぼ す きず の 種 類 の影 響
図6.15に はlOに 及ぼ す αの 影響 を み た もの で あ る.計 算Lで は 、 平 面 ひず み 変 形で は き ず の な い 場 合 の ひ ず み はn値 と 致 す る.き ず が 深 くな る につ れ きず 深 さ に応 じて 成 形 限 ソ ドひず み は 低 ドして い る.特 に,加Il硬 化 を 考 え な い場 合 は,
αの 増 大 に 伴 って 急激 に成 形 限 罪 は低 ドして い る.こ れ に 対 して きず 底 の 加L硬 化 を 考 慮 す れ ば きず 部 の 荷 重 負担 能 力 は 向Lし き ず 部で 破 断 しに く くな って い る こ とが わ か る.
今 回 の 実 験 で 得 られ た ε 一 〇.17との 交点 を α 。 とす れ ば,き ず 底 の 加L硬 化 を 考 慮 した 場 合 の ノ ∫が 実 験 で の α.に 近 い.な お,加il硬 化 を 考 え な い場 合のE、
は 小 さい.定 性 的 に み れ ば/川ll硬 化 を 考 慮 す る必 要が あ る こ とが わ か る.定 吊二 的 に は加i硬 化 の み で は な く,き ず 以 外 の 不均 ・ さを 考慮 す る必 要が あ る.
と こ ろで,機 械 的性 質 の うち 円 周 方 向 とf午 線 方 向 とが 大 き く異な って い るr 値 の 面 内 異方iソ ヒに つ いて 検 討 す る た め にr値 を 変 え て み た が,変 化 は な か っ た.
これ は'1'‑ifuひ ず み 変 形 経 路 で は,Hi⊥ ⊥の 局 所 くびれ 条 件 に よれ ば,成 形 限 界 ひず み はn値 で あ り,理 論 的 に はr値 の 影 響 が な い こ とに よ る.
でJU
0.2
1 α
孟 鎧 踏 餐
V
0
き ず 底 の 加1一 硬 化 モ デ ル
きず底の非加L硬 化モ デル
o.1 0.2
きず 深 さ α
図6.15成 形 限 堺 ε,,に 及 ぼ す き ず 深 さ α の 影 響 σ川i硬 化 導 人 に よ る ス ラ ブ 法 数 値 計 算1
0.3
120
6.2.9ア ル ミニ ウ ム 管 に つ い て の ま と め
ア ル ミ ニ ウ ム 薄 肉 管 の 単 軸 引 張 り 変 形 に お け る 表 面 き ず の 影 響 を 訓,jべる た め に 展 開1武 験 片 を 用 い た 引 張 試 験 を 行 っ た.ま た,・iろ 面 ひ ず み 変 形 と し て,」 笥 ・線 方 向 に 引 っ か き き ず を つ け 液 圧 バ ル ジ 成 形 を 行 っ て 表 面 き ず の 影 響 を 調 へ,次 の よ う な 成 果 を 得 た.
{1/ア ル ミニ ウ ム 薄 肉 管 の 展 開 ,,式験 片 を 川 い た 円 周 方 向 引 張 りで は,α.=9・ 、、 と 大 き い 結 果 で あ っ た.こ の 理 山 は!㍉ 、。値 が1,9と 大 き い た め で あ る と 考 え ら れ る.1グr線 ノ∫rllp川上乏り で は α,・」°uであ りr仙 が0.7で あ る こ と を 考 え れ ば 板 材 の 場
合 と 比 較 し て も 妥 当 な 結 果 で あ る 。
・2)液 圧 バ ノレジ 成 形 を 行 っ て 表 面 き ず の 影 響 を 調 べ た と こ ろ 次 の こ と が 明 ら か と な っ た.
Φ 最 ノく内 圧 は き ず 部 破 断 す る 場 合 で も,本 実 験 範 囲 内 の き ず 深 さ(3α 〕。以 内) で は ほ ぽ 同 じ で あ り 静 的 強 度 の 低 ドは/Lら れ な い.
② 成 形 限 罪 に 及 ほ す き ず 深 さ の 影 響 は 領 域1と 領 域Hと に 分 け ら れ る.成 形 限 界 が 低 ド し 始 め る 限 罪 き ず 深 さ は,引 っ か き き ず の 場 合 α 。・1魯,焼 鈍 き ず で は
α 、‑11.5%で あ り 特 に 大 き い 値 で あ っ た.
③ き ず の 種 類 に よ る 差 と し て は2,5ボ/ン トで あ っ た 。 板 材 で は 引 っ か き き ず と 焼 鈍 き ず で は05ホ.イ ント程 度 で あ る が,管 で は き ず 底 の 加il硬 化 の 影 響 は や や 大 き い 。
④ き ず が 外 側 で あ っ て も,内 側 で あ っ て も 成 形 限 罪 に は ほ と ん ど 影 響 は な い.
ま た 、 き ず が 最 薄 肉 部 に あ っ て も き ず で 破 断 す る と は 限 ら な い,
⑤ き ず の 長 さ が20mn1で あ っ て も50mmで あ て も き ず 部 で 破 断 す る か ど う か と い う 決 定 因 一,!では な い.
⑥ 偏 肉 の 影 響 お よ び 造 管 プ ロ セ ス に 起 因 す る 接/̀11跡 の 存 在 に つ い て 検 討 し た と こ ろ,初 期 表 面 き ず 以 ヒに 成 形 限 罪 を 支 配 す る 因 ∫㌦で あ る こ と が 確 認 さ れ た .
ア ル ミニ ウム 管 の'F面 ひず み 変 形で は 偏 肉,接 合 跡 な どの 不 均 さ の 存 在 の た め に ひず み 分 布 が 一 様 で な くな る ため に,き ず 深 さ10・ 。 程 度 まで は 成 形 限 界 に 及 ぼ す きず の 影 響 は 現 れ な い とい え る.
以 ヒの よ う に,ア ル ミニ ウム 薄 肉管 の 単ll[II引 張 り変 形 で は 板 材 の結 果 と 同様 に 検 討 して よ い と 考 え られ る.し か し,・F面 ひ ず み 変 形 で は 管 材 特 有 の 不 均 一 さ を 考慮 しな けれ ば な らな い とい え る.
]?1
6.3鋼 管 の 場 合
ア ル ミニ ウ ム 管 は 偏 肉 お よ び 接 合 跡 が 存 在 し,(IIIき ず の 影 響 が 現 れ に く い こ と が わ か っ た.そ こ で,比 較 の た め に 均 ・な 肉1'J'の管 と し て,板 材 か ら 製 造 さ れ る 溶 接 管 を 取 り ヒげ て,表 面 き ず の 影 響 を 調 べ る こ と と し た.
6.3.1供 試 材
公 称 外 径D。 二38mIn,肉 厚1.1inmの 電 気 溶 接 鋼 ノi㌃STKMl1Aで あ る.管 を 展 開 し て 求 め た/㌃ 午 線 ノ∫向 の 機 械 的 性 質 と,製 管 前 の 板 材 か ら 求 め た 機 械 的 性 質 を 表6.2に 示 す.
θ 方 向 に 着 目 す れ ば,製 管 後 のn値 は 小 さ く な っ て い る.r値 は 変 化 が 少 な い.
表6.2電 気 溶 接 鋼 管 の 機 越1'i9性 質(STKMl1A)
採取 方向
〔駐ξ11卜j)}1」'【ユテJノ∫lrlJθ (板)lì角 方i司0
月 延 方 向 φ
1'IJ
一一
引 張 強 さ σB/MPa
両 両
白」
θ 0 φ
F
313」
3091 31i‑ 一 一
塑 性 係 数 F/MPa
⊥.448
485 485
∩﹂ρnU11‑100
」1
6.3.2単 軸 引 張 り 変 形
ll」周 方 向 展 開 、;式験 片 お よ び 板 材 の 圧 延 方ll・J,直 角 ノ∫lr・」の3種 類 に つ い て,JIS 13号B試 験 片 を 作 成 し,試 験 片 中 央 部 の/l薩側1(11に1条 の 切 削 き ず を,引 張 ノ.ilx'1/に対 し て 直 角 に つ け て 引 張 試 験 を 行 っ た.図6.16に[IJ周 方lrlJ展 開,1式験 片 の 結 果 を 示 す.
α 。‑8.5%で あ る.製 管lll∫の 板 材 に つ い て 調 べ た 結 果 を 図6.17に 示 す.X1{1:角 ノ∫rl・J (製 管 後f'」 周 方lllJ)の 場 合 α 、、・7,50。で あ り,圧 延 方1・〜」(製 管 後 」グ ト線 ノ∫1・'・J)では α 。=5。。で あ る.r値 が 大 き い ほ ど α 。が 大 き い と い う 第2章 の 結 果 が 確 認 で き る.
1?2
50
c'40