Construction of Benchmarks for Large-Scale Simulations by Dynamical models of Multi-Particle Sintering

• Project/Area Number: 24K08104
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 若井 史博 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, NIMS特別研究員 (30293062)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邊 育夢 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主幹研究員 (20535992)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 焼結 / シミュレーション / 理論

Outline of Research at the Start

焼結は成形した粉体を加熱してセラミックスや金属の部材を製造する技術である．焼結部材の特性制御には複雑な微構造形成プロセスの深い理解が不可欠である．理論・モデリングとシミュレーションは実験を補完し，プロセス設計の最適化に重要である．しかし，現状の大規模焼結シミュレーション手法は大胆な単純化，近似を取り入れており，正確性，有用性には未だ限界がある．本研究では，厳密な理論解析にもとづく多粒子焼結の動力学モデルを構築する．これをベンチマークとして比較することにより，さまざまシミュレーション技法の妥当性や適用範囲，問題点を検証し，より優れた大規模焼結シミュレーション技術開発に向けた提言につなげる．