[发明专利]具有应力集中部的树脂成形品的临界载荷预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预测方法，该方法能预测在对具有形状上的应力集中部的树脂成形品施加破坏载荷时、在该树脂成形品的应力集中部所产生的产生应力，并基于预测出的产生应力来预测临界载荷。

背景技术

在树脂材料中，热学性质、力学性质优异的材料很多，由于质量较轻等优点而被用于各种领域中。此外，近年还广泛进行了提高材料物性的改进。其结果是，树脂材料能用于各种环境下。

如上所述，由树脂材料形成的树脂成形品被用于各种情况下，根据所使用的情况不同，有时也要求树脂具有非常高的机械强度。为了满足这种要求，公开了多种用于获得机械强度优异的树脂成形品的树脂组合物，例如专利文献1中记载的热塑性树脂等。

通过如上述这样对树脂材料进行改进来改善树脂成形品的机械强度当然重要，但在改进和选择树脂材料时，在将规定的树脂材料实际应用于树脂部件时，如果能对树脂部件能耐受哪个方向上的、何种大小的载荷进行预测的话，将容易进行树脂材料的改进，也更容易选择树脂材料。

专利文献1：日本特开2008-1744号公报

然而，树脂部件大多具有复杂的形状，多数情况下具有对树脂部件施加规定的载荷时应力优先集中且厚度、宽度方向上容易发生严重损坏的部分。将施加载荷时如上述那样的应力集中且厚度、宽度方向上严重变形的部分称为应力集中部。对具有应力集中部的树脂成形品施加载荷时，上述应力集中部产生何种大小的应力是极其难以预测的。因此，现有技术中还没有公开能够准确预测具有应力集中部的树脂成形品能承受何种大小的载荷的方法。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而做成的，其目的在于提供一种临界载荷预测方法，在对具有形状上的应力集中部的树脂成形品施加载荷而破坏树脂成形品时，树脂成形品的应力集中部虽然被破坏，但能更准确地预测出在该应力集中部产生的应力。

本发明人为了解决上述课题反复进行了深入的研究。其结果是，发现在校正系数与断裂应变之间有相关关系，从而完成了本发明。上述校正系数通过用预测临界载荷除以实测求出的实测临界载荷来获得，该预测临界载荷由临界应力和解析应力算出，该临界应力是对不具有形状上的应力集中部的规定周围环境的应力测定树脂试验片施加载荷时、上述应力测定树脂试验片的临界应力，该解析应力是对具有形状上的应力集中部的树脂成形品施加载荷时、通过解析求出的在应力集中部产生的解析应力；上述断裂应变是对不具有应力集中部的规定温度的应变测定树脂试验片沿着拉伸方向施加载荷时、在应变测定树脂试验片产生的断裂应变。更具体而言，本发明提供如下技术方案。

(1)具有应力集中部的树脂成形品的临界载荷预测方法，其用于预测在对具有形状上的应力集中部的树脂成形品施加使其破坏的载荷时在该树脂成形品的应力集中部产生的产生应力，其特征在于，该临界载荷预测方法包括下述步骤：

临界应力推导步骤，其推导出在对不具有形状上的应力集中部的规定周围环境的应力测定树脂试验片施加载荷时、上述应力测定树脂试验片的临界应力；

断裂应变推导步骤，其推导出在对不具有应力集中部的规定温度的应变测定树脂试验片沿着拉伸方向施加载荷时的断裂应变；

解析应力推导步骤，其通过解析来推导出在对具有有规定曲率半径的应力集中部的应力集中树脂试验片施加规定载荷时、在上述应力集中部产生的解析应力；

预测临界载荷计算步骤，其通过用上述临界应力除以由上述解析应力算出的每单位载荷的解析应力来算出预测临界载荷；

实测临界载荷推导步骤，其推导出上述应力集中树脂试验片的、上述应力集中树脂试验片破坏时的实测临界载荷；

校正系数推导步骤，其通过用上述预测临界载荷除以上述实测临界载荷来求出校正系数；

相关关系推导步骤，其至少进行一次改变树脂材料的种类和/或上述规定周围环境、与上述校正系数推导步骤同样地求出校正系数的步骤，以规定形式的函数推导出断裂应变和校正系数的相关关系；

推定校正系数确定步骤，其基于上述断裂应变和校正系数的相关关系来确定推定校正系数。

(2)根据(1)所述的临界载荷预测方法，其特征在于，上述规定形式的函数满足下式(I)，

y＝ax^-n…(I)

式(I)中，y表示校正系数，x表示断裂应变，a表示系数，n表示常数。

(3)根据(1)或(2)所述的临界载荷预测方法，其特征在于，在上述相关关系推导步骤后，还具有多个相关关系推导步骤，在多个相关关系推导步骤中，至少进行一次改变上述曲率半径、与上述相关关系推导步骤同样地以上述规定形式的函数推导出上述相关关系的步骤。