2022 Fiscal Year Annual Research Report
Springback analysis of metallic materials by yield surface taken into into consideration crystal orientation changes with plastic deformation
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19K05099
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
上森 武 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (70335701)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 結晶塑性理論 / 集合組織 / 塑性異方性 / スプリングバック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
純アルミニウム材料に対し，任意の巨視的変形を加えた際に計算可能された結晶方位から，多結晶金属材料の降伏曲面の予測を結晶塑性理論に従い実施した．この曲面形状は，巨視的塑性理論においてはプレス成形解析で必要な降伏曲面形状の検討（塑性異方性の有無）に必要な情報であるとともに，スプリングバック解析に必要な弾性－弾塑性変形の判定や，塑性異方性の評価に必須のデータとなる．
本解析では，80%以上の平面ひずみ圧縮変形を受ける純アルミニウム変形における結晶方位変化を安定的に計算できることを確認し，解析に使用している構成式の材料パラメータの設定を変えることで実際の圧延集合組織に近い方位（Taylor方位以外の計算結果）が得られた．なお，解析で得られる結晶方位変化は，LathモデルやPancakeモデルなどに代表される圧延変形時に材料に発生するせん断変形を緩和する速度勾配テンソルの導入により制御可能であることも確認した．
更に上の結果をもとに，降伏曲面のモデリングを行った．降伏曲面のモデルは，通常のFEM解析で私用されるfcc金属の理想方位であるCube方位，Cupper方位，Brass方位，S方位，Goss方位に加え，当該計算ツールで予測したDillamore方位も加えた計算をそれぞれ実施し，平面ひずみ圧縮変形に強せん断変形を付与した際の変形集合組織の予測を可能とするものとした．アルミニウム材料においては降伏曲面が示す弾性塑性判定や塑性ひずみ増分ベクトル方向などの予測も可能であることを確認した．また，降伏曲面の凸性に大きく寄与するパラメータの調整方法を更にユーザーフレンドリーにするための検討には不十分な点があり，これについては継続して検討する予定である．
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Research Products
(3 results)
