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書籍詳細

加工プロセスシミュレーションシリーズ 1)

静的解法FEM―   板成形   CD-ROM
- CD-ROM付 -

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牧野内昭武 理化学研究所 著

山村直人 理化学研究所 博士(工学) 著

横内康人 電通大助教授 著

高村正人 理化学研究所 著

森謙一郎 豊橋技科大教授 工博 著

桑原利彦 東京農工大教授 著

浜孝之 早大助手 博士(工学) 著

伊藤耿一 東北大教授 工博 著

宅田裕彦 京大教授 工博 著

吹春寛 (株)先端力学シミュレーション研究所 著

発行年月日:2004/07/07 , 判 型: A5,  ページ数:300頁

ISBN:978-4-339-04501-7,  定 価:4,860円 (本体4,500円+税)

ジャンル:

本書は金属板材のプレス成形問題を対象とし,静的有限要素法の基礎定式から材料異方性,工具と板材の摩擦・接触など板成形特有の問題を扱う手法まで,プログラミング例およびシミュレーション例を含めて総合的に解説している。

【目次】

1.板成形シミュレーションの概要
 1.1 はじめに
 1.2 板成形シミュレーションの歴史
 1.3 シミュレーションは実際の現象をどの程度再現できるか
1.板成形シミュレーションの概要
 1.1 はじめに
 1.2 板成形シミュレーションの歴史
 1.3 シミュレーションは実際の現象をどの程度再現できるか

2.有限弾塑性変形の基礎式
 2.1 テンソルの基礎
  2.1.1 ベクトル
  2.1.2 テンソル
 2.2 有限変形理論
  2.2.1 物体の配置と記述法
  2.2.2 変位,速度,加速度
  2.2.3 変形こう配テンソル
  2.2.4 剛体運動
 2.3 ひずみとひずみ速度
  2.3.1 グリーン・ラグランジュひずみテンソル
  2.3.2 ひずみ速度テンソル
 2.4 応力と応力速度
  2.4.1 各種応力の定義
  2.4.2 共回転応力テンソル
  2.4.3 応力速度テンソル
 2.5 材料構成式
  2.5.1 物質客観性の原理
  2.5.2 等方弾性構成式
  2.5.3 弾塑性構成式
 2.6 境界値問題と仮想仕事の原理
  2.6.1 質量保存則
  2.6.2 運動量保存則
  2.6.3 角運動量保存則
  2.6.4 境界値問題
  2.6.5 仮想仕事の原理式
  2.6.6 仮想仕事式の増分分解

3.有限要素
 3.1 アイソパラメトリック要素
 3.2 ソリッド要素
  3.2.1 アイソパラメトリックソリッド要素
  3.2.2 数値積分法
  3.2.3 ロッキング
 3.3 シェル要素
  3.3.1 アイソパラメトリックシェル要素
  3.3.2 シェル要素の弾塑性構成式
  3.3.3 大変形シェル理論への拡張
  3.3.4 シェアロッキング

4.FEMの離散化
 4.1 有限要素接線剛性方程式
 4.2 静的陰解法
  4.2.1 弾塑性の時間積分
  4.2.2 不釣合い力の計算とその消去法
 4.3 静的陽解法
  4.3.1 静的陽解法における不釣合い
  4.3.2 γmin法
  4.3.3 不釣合い力の補正方法
 4.4 おわりに

5.剛塑性FEMの定式化
 5.1 変分原理
 5.2 各種剛塑性FEM
  5.2.1 ラグランジュ乗数法
  5.2.2 圧縮特性法
 5.3 有限変形理論
  5.3.1 有限変形理論と微小変形理論
  5.3.2 有限変形理論の定式化

6.工具と被加工材との接触問題
 6.1 工具面形状の表現方法
  6.1.1 点集合による表現
  6.1.2 有限要素メッシュによる表現
  6.1.3 工具面法線ベクトルの定義
 6.2 接触探索アルゴリズム
  6.2.1 接触探索アルゴリズムとは
  6.2.2 接触探索アルゴリズム
  6.2.3 離脱の取扱い
 6.3 接触による拘束条件の組込み
  6.3.1 局所座標系の導入
  6.3.2 変位境界条件の導入
 6.4 摩擦の取扱い
  6.4.1 摩擦構成則
  6.4.2 固着―すべり状態変化の扱い
 6.5 おわりに

7.板成形に特有な問題の取扱い
 7.1 絞りビード
  7.1.1 絞りビードとは
  7.1.2 ビード引抜き力モデル
  7.1.3 三次元FEMにおけるビードの取扱い
 7.2 スプリングバック
  節点力除去法と工具移動法
 7.3 ハイドロフォーミング成形
  7.3.1 液圧の取扱い
  7.3.2 液圧を表面力として取り扱う場合の定式

8.異方性降伏関数
 8.1 異方性降伏関数
  8.1.1 ヒルの二次降伏関数
  8.1.2 Bassaniの降伏関数
  8.1.3 後藤の四次降伏関数
  8.1.4 Hosfordの降伏関数
  8.1.5 ヒルの'79年降伏関数
  8.1.6 ヒルの'90年降伏関数
  8.1.7 ヒルの'93年降伏関数
  8.1.8 Karafillis-Boyceの降伏関数
  8.1.9 Barlatらによる一連の高次降伏関数
  8.1.10 Banabicの降伏関数
 8.2 材料モデルがシミュレーションの計算精度に及ぼす影響
  8.2.1 二次元ハット曲げ成形のスプリングバック解析
  8.2.2 二次元引張曲げ成形のスプリングバック解析
  8.2.3 板材の成形限界

9.シミュレーションによる割れ・しわの評価
 9.1 局所分岐理論による板材の成形限界
  9.1.1 変形の局所分岐と破断限界
  9.1.2 板材の破断限界ひずみの予測理論
  9.1.3 一般分岐理論による局所くびれ
  9.1.4 まとめ
 9.2 延性破壊条件による成形限界予測
  9.2.1 はじめに
  9.2.2 延性破壊条件式
  9.2.3 成形限界予測例
  9.2.4 おわりに

10.板成形シミュレーションの実施例
 10.1 実部品のプレス加工シミュレーション
  10.1.1 実部品のプレス成形工程
  10.1.2 割れ不具合
  10.1.3 しわ不具合
  10.1.4 スプリングバックに起因する不具合
 10.2 ヘミング加工シミュレーション
 10.3 ハイドロフォーミング成形
  ハイドロフォーミングシミュレーション
 10.4 剛塑性FEMによるシミュレーション例
  10.4.1 深絞り加工
  10.4.2 管材の口絞り加工
  10.4.3 管材のハイドロフォーミング
  10.4.4 スプリングバックおよび残留応力の近似解析

11.弾塑性FEMのプログラミング
 11.1 有限要素定式化
 11.2 サブルーチンの説明
 11.3 おもな変数
 11.4 計算実施例

引用・参考文献
索引

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。