材料の三次元型充満過程の研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650631
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 和田 知之 九州工業大学, 工学部, 教授 (20039100)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河部 徹 九州工業大学, 工学部, 助手 (20214687)
• Keywords: 型鍛造 / 自由面 / 型接触 / エネルギ法 / 級数速度場

Research Abstract

実験;材料の変形に付いては、本年は詳細に調べるため、側面上下面に格子線を1mm間隔で引き材料側面が工具接触面に回り込む様子を実験的に調べた。計算;新しく(1)で示す、速度場を導入した。
(1)材料の自由面(工具と接触していない面)を表示する三角級数速度場をcos級数表示より、材料・工具間の接触開始点付近の変形形状をより少ない項数で表示できるであろう、sin級数表示に変えた。数値計算結果はcos級数表示では27項程度用いるとホールディングが現れる。sin級数表示では12項程度用いると同程度のホールディングが現れる。但し、実験結果に比べて小さい。cos級数表示では、21項程度用いた計算結果と本年度科学研究補助金により行った(2)で述べる実験結果とほぼ同様なホールディングを示すことが分かった。
(2)軸対称問題は中実・中空円柱に付いて、材料と工具間に摩擦を伴う場合の正方形断面柱材料の型への充満過程を取り扱た。
(3)長方形断面柱の圧縮試験を行い、材料変形形状および加工力を詳細に調べた。ダイセットおよび密閉型を用い3種の幅-長さ比、3種の幅-高さ比、4種の摩擦条件、計36種の条件を変えて行た。
(4)材料と工具間に摩擦を伴う場合の正方形断面柱材料の型への充満過程を取り扱た。(1)で示した速度場を用いた計算結果は6面体要素を用いた剛塑性法有限要素法の計算結果より実験結果とよい一致を見ている。6面体要素を用いた3次元剛塑性法有限要素法は最適化するための変数の数に対し、要素の変形の自由度が小さいためである。
当初の研究予定範囲は完了した。追加した、平板圧延における幅広がりと側面形状の解析および実験に付いては計算が遅れている。研究成果は第43回塑性加工連合講演会およびAEPA'92 Symposiumで公表した。

Research Products

• [Publications] 和田 知之・平山 俊雄: "エネルギ法による2平面工具による円柱圧縮変形解析" 第43回塑性加工連合講演会講演論文集. 1. 273-276 (1992)
• [Publications] WADA TOMOYUKI: "Deformation Analysis by Energy Method Using Series Velocity field." Advances in Engineering Plasticity and Its Application.(1992)