2021 Fiscal Year Final Research Report

Observation of 3D structural changes in the lattice structure using in-situ X-ray imagingOobservation of 3D structural changes

Research Project

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Project/Area Number	19K04136
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
Research Institution	Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute
Principal Investigator	Miura Yuka 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部実証試験技術グループ, 副主任研究員 (10807647)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長井超慧東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (20586002) 大竹豊東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50425617) 月精智子地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部計測分析技術グループ, 主任研究員 (80520220) 紋川亮地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 事業化支援本部技術開発支援部製品化技術グループ, 上席研究員 (10399397)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	In-Situ X線撮影 / 金属積層造形
Outline of Final Research Achievements	Metal additive manufacturing (MAM) has been attracting attention for creating complex models such as lattice structure. The extreme thermal, mechanical, and metallurgical coupling in MAM process leads to defects and cracks on the strut and node elements which make up the lattice structure. These defects and cracks can influence the mechanical properties of lattice structure. Therefore, it is important to understand disruptive process of lattice structure including defects and cracks. In this study, we developed monitoring system using in-situ X-ray imaging to observe 3D structural changes in the lattice structure during the compressive fracture process.
Free Research Field	精密計測
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究は、これまで成し遂げられていないラチス構造体に対する圧縮破壊過程の三次元形状計測・解析技術によるラチス構造体の評価手法の確立にある。本研究の推進によりトポロジー最適化で得られたラチス構造体の仮想強度と金属積層造形で造形したラチス構造体の実強度を比較検討することが可能になり、破壊シミュレーションの精度向上につながる。さらに、ラチス構造体評価手法の確立により、破壊挙動の理解が困難である周期的でない構造体の性能評価への適用も期待される。