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段差部・コーナー部(R形状・段付き・肉抜き構造)は、
形状変化によって応力の流れが曲げられ、
局所的な応力集中・方向変化・加工硬化 が発生しやすい領域です。
設計上の弱点にもなりやすく、疲労破壊の起点になるケースもあります。
当センターでは cosα法 により、
段差部やコーナー部に生じる応力分布、主応力方向、加工履歴の影響(半価幅)を評価します。
AI作成版であり間違いを含んでいます。実行の際、コンサルトの場合は、誤りを訂正して実行します。
段差・R 部では、荷重の流れが曲がることで
局所的に応力が高くなる領域 が生じます。
特に段差部の“肩”や R の切り替え部分は重要部位です。
形状変化に伴い、
応力の方向が部位ごとに異なります。
段差の前後で方向が変わる
R 部で応力方向が回り込む
肉抜き周辺で応力方向が偏る
cosα法では方向別ひずみを解析することで
主応力方向の変化を直接把握できます。
加工時の曲げ、切削応力、成形応力が
段差周辺に重なりやすく、
複雑な応力状態になります。
これらは主応力値と半価幅の組み合わせで判断できます。
R 部を材料が通過するとき、
局所的に塑性流動し、
半価幅の増加(加工硬化) が発生します。
R の大きさ・加工条件により傾向が変わります。
cosα法では、2次元X線検出器に記録されるデバイ環の
方向別ひずみ分布を解析し、残留応力を算出します。
段差部・コーナー部では以下が有効です:
形状によって応力方向が急変するため、
主応力方向の解析は重要です。
cosα法では方向依存ひずみから
主方向を明確に算出できます。
同一構造内で、
R
肩
平坦部
を比較することで、応力集中領域を特定できます。
段差やR部は、成形や切削の影響を受けやすく、
半価幅の増加として加工履歴が現れます。
段差肩部分で引張応力が増加
R 部で加工硬化(半価幅増大)
→ 成形不良や割れの解析に有効
肉抜き穴周辺の応力方向が回り込む
応力集中による面内引張が確認
→ 軽量化設計時の評価に使用
切削端面付近に応力集中
半価幅から加工負荷の大小を推定
→ 加工条件の妥当性に利用
形状依存で方向が変わるため、
主方向の解析は設計上重要な情報になります。
値の急変や最大値の位置から、
構造的に弱い箇所を判断できます。
R 部・段差部では加工負荷が大きく、
半価幅が増加して加工履歴を示します。
形状図(R寸法・段差位置)
材質
加工条件(成形・切削)
測定部位
測定方向
段差部・R部・平坦部の測定点設定
測定方向を設定
cosα法で応力測定
主応力・主方向の算出
半価幅解析
レポート作成
A. はい。R 部は塑性流動が大きく、cosα法で応力と半価幅の変化を評価できます。
A. 荷重の流れが段差で曲がり、局所的に応力集中が発生するためです。
A. はい。半価幅の変化が加工負荷や成形履歴を反映します。
A. 測定点と方向を適切に設定することで対応可能です。
0270 板材
0272 絞り加工品
0274 加工表面
0275 歯車
0276 ショット処理面
0277 表面処理材
0279 曲面(次ページ予定)