延性破壊条件を考慮した弾塑性有限要素法による板材せん断過程のシミュレーション

摘要

FEM（有限要素法）解析によりせん断後の断面性状を予測することの重要性が高まっている．そのため破壊の進展を伴う板材のせん断過程のFEM解析が近年多く試みられているが，その大部分は剛塑性FEMによる2次元解析である．剛塑性FEMが弾塑性FEMに比べて計算がロバストで，計算時間も短く，特に鍛造等のバルク加工の分野で長年実績を積み上げてきたことがその理由と考えられる．しかし，FEM解析に求められる予測項目や精度が高まるにつれて，徐々に弾塑性FEMによる解析事例が増えてきている．本稿では，以上のような背景を踏まえ，弾塑性FEMにより破壊の発生·進展を伴うせん断解析に関連する技術を，3次元解析も視野に入れて概観する．