FLD — CAE用語解説

FLD（Forming Limit Diagram）は横軸を最小主ひずみ、縦軸を最大主ひずみにした2次元マップで、その上に「この点を超えると割れが発生する」という境界線（成形限界曲線FLC）を描いたものだ。FEM板成形シミュレーション（Autoform、Stampack、PamStampなど）で計算された各要素の主ひずみをこのFLDにプロットすれば、「どの部位が割れ限界にどのくらい近いか」を一目で把握できる。赤ゾーン（割れ）・黄ゾーン（要注意）・青ゾーン（安全）という安全余裕マップを作って設計エンジニアに提示するのが実務での使い方だよ。

材料ごとに実験で決める。Nakajima試験またはMarciniak試験で複数の試験片形状（円形・楕円形など）を使って異なる主ひずみ比（平面ひずみ〜等二軸）のデータを取り、破断直前のひずみをFLCとして引く。板厚・材料（SPCC軟鋼・高張力鋼・アルミ6000系・ステンレスなど）・表面処理によってFLCは変わる。近年は「FLC beyond tensile test」として、デジタル画像相関（DIC）を使って試験中のひずみ分布を全フィールドで計測してFLCを精度良く抽出する手法が増えている。また成形速度依存性（高速プレス）や温間成形での温度依存FLCの測定も研究されているよ。