2015 Fiscal Year Research-status Report
アルミニウム，マグネシウム合金板の温間粘塑性挙動・面内異方性の高精度モデル構築
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15K17942
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
濱崎 洋 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30437579)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 変形特性 / 温度依存性 / 金属材料 / 数値シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，金属板材の温間変形特性を調査し，それを記述する材料モデルを構築すること，そのモデルを有限要素法に導入することでプレス成形シミュレーション精度を向上させることである．
初年度の研究活動では温間での二軸引張試験装置を開発し，アルミニウム合金板A5182-O材の室温，200および260℃での等塑性仕事面を観察した．また，温間での応力緩和試験について，ひずみ速度コントロールを可能とする試験装置と制御系を開発し，引張予ひずみ後にクロスヘッド変位ではなく試験片のひずみを保持可能とした．本試験機による応力緩和試験をアルミニウム合金板について実施し，温度と応力低下の依存性を調査した．
今後は当初の研究計画で掲げた面内応力反転試験（引張から圧縮への負荷経路変化）を実施して，応力反転時のバウシンガー効果を詳細に観察する．さらに，温間二軸試験，応力反転試験においては温度とひずみ速度の依存性を，応力緩和試験においては，温度，ひずみ速度だけでなく引張予ひずみ量の影響を調査する．
これら温間での変形特性は室温のそれとは大きく異なっており，温間中の材料組織変化が強く影響していることは定性的に知られている．そこで，今後は変形後の試験片の光学顕微鏡観察により結晶粒径を測定すると同時に，EBSDにより結晶方位を解析し，変形量，時間により組織がどのように班化するのかを詳細に検討して，変形特性の温度，速度依存性のメカニズムを明らかにする．さらにこれら変形特性を表現可能な材料モデルを提案し，有限要素法に組み込む．最後に張出試験とその数値シミュレーションを実施し結果を比較することで提案モデルの有効性を検証する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
温間二軸試験機については，当初の予定よりも温度制御が困難であり，同時に変形特性の温度依存性が強いため目標制御温度を再設定したため予定よりわずかに開発に遅れが生じた．しかし，現在は既に開発を終えており実験を実施している．
温間応力緩和試験機は保有していた試験機本体に不具合が生じ，そのメンテナンスに想定外の時間を要した．現在は既に問題を解決し，こちらも予定の試験を進めている．
また，二年目に予定している材料モデルの有限要素法への導入については，現在提案されているモデルを導入する方法論を構築し，実際に市販のソフトウェアに導入して効果を確認しており，こちらは当初の計画を前倒しで進めている．
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| Strategy for Future Research Activity |
既に実験に必要な装置はおおむね準備が整っており，今後は計画的に試験を実施する予定である．材料は既に入手済みであり，計画に問題はない．
また，数値解析についても既に経験を持っており，問題はないと考えている．
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