パラメータ設定
溶接形状
熱入力 Q
1000 J/mm
予熱温度 T₀
25 °C
降伏応力 σ_y
350 MPa
板厚 t
12.0 mm
パス数
1
—
ピーク引張残留応力 [MPa]
—
ピーク圧縮残留応力 [MPa]
—
角変形 Δφ [°]
—
横収縮 ΔT [mm]
—
縦収縮 ΔL [mm/m]
—
ピークHAZ温度 [°C]
—
残留応力影響幅 b [mm]
—
パス補正係数
残留応力分布 σ_L(y) [MPa]
HAZ温度サイクル T(t) [°C]
Masubuchiモデルと変形推定式
Masubuchiモデルによる縦方向残留応力分布：
$$\sigma_L(y) = \sigma_y\left[1-\left(\frac{y}{b}\right)^2\right]\exp\!\left[-\frac{1}{2}\left(\frac{y}{b}\right)^2\right]$$ここで $b$：残留応力影響半幅（溶融幅の関数）。角変形の簡易推定：$\Delta\phi \approx \dfrac{0.02 Q}{\sigma_y \cdot t^2}$ [rad]
横収縮：$\Delta T \approx \dfrac{0.2 A_w}{t}$（$A_w$：溶融断面積）
Rosenthal解による最高温度：$T_{max} = T_0 + \dfrac{Q}{2\pi\lambda r_0 \rho c_p}$
CAE連携： Abaqus / Sysweld / Simufact Welding による熱弾塑性解析の手計算検証。固有ひずみ法による大型溶接構造の変形予測。溶接変形が許容値を超えるかの事前スクリーニング。