2017 Fiscal Year Research-status Report
抵抗スポット溶接時に生じる電流-熱-接触変形-ミクロ接触多重連成メカニズムの解明
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16K05043
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
堀江 知義 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (40229224)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 計算力学 / シミュレーション工学 / 機械材料・材料力学 / 金属生産工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，抵抗スポット溶接中に生じている電流，熱，接触変形，弾塑性変形，接触電気抵抗，接触熱抵抗などの物理現象がミクロな効果も含めて相互に影響を及ぼしあう，多重連成現象の定量的な評価を行い，連成CAEの開発と応用を目指すものである。
初年度に実施した，電流－熱－接触変形連成解析コードによる実験条件の決定，ミクロ接触電気抵抗解析機能を有するマルチスケール解析コードの開発，連成効果検証溶接実験の準備および測定方法試験に引き続き，２年めはまず，抵抗スポット溶接時に生じる連成効果について，実験結果と前年に開発した電流－熱－接触変形－ミクロ接触電気抵抗連成解析コードの比較・検証を行い，これを用いて連成現象解析により連成現象の支配因子の特定を行った。
(1)連成効果確認実験と連成解析コードの検証：前年度に設定した連成効果確認実験条件のもとで実験を行い，電流－熱－接触変形－ミクロ接触電気抵抗連成解析コードを検証した。連成効果が典型的に生じる部位，時刻とその前後で溶接条件パラメータを変化させて，依存関係を比較した。
(2)電流－熱－接触変形－ミクロ接触電気抵抗連成解析による支配因子の決定：連成効果サイクルとして。当初の９通りにさらに新しい候補を追加して，各サイクルの影響度，パラメータ依存性について検討した。特に，接触域の移動，電流経路の移動，発熱部・高温部の広がり，温度依存物性値の分布，物性値温度依存性の効き方，影響度時刻歴グラフなどをもとに，抵抗スポット溶接中に生じている連成現象の支配因子を特定した。
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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
抵抗スポット溶接時に生じる連成効果について，実験結果と前年に開発した電流－熱－接触変形－ミクロ接触電気抵抗連成解析コードの比較・検証を行った。これを用いて連成現象解析により連成現象の支配因子の特定を進め，ほぼ特定できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，種々の溶接条件に応じた連成現象のメカニズムを明らかにする。
(1)異なる溶接条件における支配因子の決定
溶接条件パラメータの異なる数十通り程度の条件下で，前年に特定した連成現象の支配因子の感度について検討する。これにより，どの様な溶接条件下でどの連成現象が支配的になるかを示し，抵抗スポット溶接のメカニズムを解明し，溶接条件設定に応用する。
(2)本手法に関する評価と連成解析検証方法の提案
今回使用した多重解析現象の評価手法に関して総合的に検討し，今後の連成CAE開発に向けた問題点を整理する。また，多重連成解析コードの検証はどうあるべきかを検討し，提案を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）
前年度に実施した連成解析に基づく支配因子決定において，一部において十分と言えない部分があった。そこで，パラメータ依存性について，次年度の初めに持ち越して，追加検討を行うこととした。
（使用計画）
追加検討のための調査旅費およびその結果を追加発表するための出張旅費として，前年度から持ち越した費用を使用する。
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