試験・調査報告

の把握や溶接変形シミュレーションの妥当性評価などに活用できます。3.適用事例実際にステレオ画像相関法を用いた溶接変形計測を行った事例を紹介します。板厚3.2mm、500mm角のSS400鋼板上に異なる順序で3本のビードオン溶接を行い、各パス溶接直後および拘束解除後のタイミングで計測を行いました。紙面奥行方向(板面に対して法線方向)の変形計測結果を、図3に示します。本手法は画像から変形量を取得する手法であるため、撮影した対象物上に変位コンター図を重ねることが可能であり、変形箇所の把握が容易であることも一つの利点として挙げられます。図3で時間的な変形挙動を見ると、溶接線Bの溶接時に角変形が生じていることが確認できます。これは溶接線Bが鋼板の中央付近であり、拘束力が働きづらいことが原因であると推察されます。また、溶接順序の違いを対比すると最終的な変形量が異なることも確認できます。これは、ABCの順番では、Bを溶接した後に、Cを溶接したことで、Bで発生した引張残留応力が解放され、角変形が大きくなったことが一因と推察されます。4.おわりにステレオ画像相関法について特徴および適用事例を紹介させていただきました。繰り返しになりますが、本測定法の特徴は、これまで困難だった対象物全体の溶接変形を連続的に3次元評価できることです。溶接順序が溶接変形に与える影響を確認することや、FEM解析の妥当性検証にぜひご活用ください。最後に、本稿が溶接変形計測について皆様の一助となれば幸いです。ご相談がございましたら、お気軽にコベルコ溶接テクノまでご連絡ください。<参考文献>1)寺崎俊夫,溶接変形と残留応力,溶接学会誌,第78巻,2号,2009年,p139-1462)河村ら,デジタル画像相関法による溶接変形の計測,日本船舶海洋工学会講演会論文集,第7K号,2008年,p113-116コベルコ溶接テクノ(株)ソリューション技術部技術開発室https://www.kobelco-kwts.co.jp/中村敬人表1各種計測手法の比較計測手法スケール・ノギスレーザ変位計3次元測定機(接触式)3Dスキャナステレオ画像相関法測定範囲測定データ時間変化操作性点z,dz×○点・面(局所)z,dz△○全体(粗い)x,y,zdx,dy,dz××全体x,y,z(dx,dy,dz)*××全体(死角は×)x,y,zdx,dy,dz○○※2つの3次元点群を重ね合わせた差分を出力するため、不確実なデータとなる可能性あり図3ビードオンプレート溶接における溶接順序が及ぼす変形への影響2024Winter18