【分析事例】ハイスピードカメラとDICを使用したせん断加工の可視化
- 事例カテゴリ
- その他
CAEでは見られないせん断加工現象をDICでひずみ・応力を含め捉えました
デジタル画像相関法（DIC : Digital Image Correlaton）は、ランダムパターンの画像を撮影し、それらが刻々と変化する様子を分析することで、変位やひずみの可視化を高精度で実現しています。捉える現象が瞬間的なものであっても、ハイスピードカメラを用いることで、画像の取得が可能となります。
この分析結果は、これまで現象を的確に捉えることができなかったものも含め、技術的にも大きな進展に寄与すると期待されています。
本事例は、せん断加工をハイスピードカメラを用いて捉えたものです。
ハイスピードカメラ＋DIC
せん断加工は高速かつ局部的な材料挙動のため、CAEで再現する難易度が高い加工法の1つです。そこでハイスピードカメラを利用した画像を取得し、DIC技術で可視化を試みました。
1秒間に50,000ショットの撮影をすることで、細部に至るまで材料挙動を捉えることができました。MatchIDで分析することにより、鋼板のせん断加工時に刻々と変化するひずみや応力の分布が定量的に把握できます。
ハイスピードカメラによるひずみ可視化
ハイスピードカメラによる応力可視化
材料の違いによるせん断加工への影響
近年は、軽量化材料の使用が増加しており、”材質の違いによるせん断加工に与える影響を捉える事が必用”という技術的なニーズが高まっています。
本事例では、アルミニウム合金板のせん断加工をDICにより可視化を実現し、そのひずみ分布や応力分布を捉えました。1つ前の鋼板の事例と比較することで、材料による加工時の違いが明確になります。DICにより、せん断加工現象のより詳細な分析を可能にしています。
アルミ合金板のせん断加工時のひずみ可視化
アルミ合金板のせん断加工時の応力可視化
金型の応力負荷状態
せん断加工時には、金型へ大きな負荷が生じており、その大きさや負荷の分布を瞬間的に捉えることは、とても重要です。ハイスピードカメラを使用し現象を捉えDIC分析することで、材料のせん断の状態とその時の金型への応力負荷を定量的に示すことができます。
鋼板せん断加工時の金型の応力負荷
アルミ合金板せん断加工時の金型の応力負荷
事例一覧
- ※記載されている製品およびサービスの名称は、それぞれの所有者の商標または登録商標です。
- ※株式会社JSOLは MatchIDの正規代理店です。
