2010 Fiscal Year Annual Research Report
潤滑剤の流体・ミクロ挙動を考慮した塑性変形予測に関する研究
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22360303
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
久保木 孝 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (90361823)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 眞 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (10106883)
坪倉 誠 北海道大学, 工学研究科, 准教授 (40313366)
松井 和己 横浜国立大学, 環境情報研究科, 講師 (00377110)
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| Keywords | 潤滑 / 高圧水 / 塑性加工 / CFD / 有限要素法 / 深絞り加工 / 異方性 |
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| Research Abstract |
(1.材料特性と異方性の測定)潤滑条件に加え、塑性変形に大きく影響を与える要因として材料の異方性が知られている。異方性が成形品形状に顕著な影響を及ぼす代表的な加工法は、本研究でも適用事例として取り扱う深絞り加工である。潤滑剤の影響を正しく評価するためには、異方性のなど機械特性を把握しておく必要があり、各種材料の機械特性や,深絞り後の形状を測定・検討した。
(2:異方性発現の考察)実験において、圧延などの前段加工や、材質、材料構造が異方性に及ぼす影響を調査した。また、結晶塑性を顧慮した数値解析を用いて、実験との定量的な差異を検証した。
(3:塑性解析)異方性と潤滑の流体性の両方を考慮しない従来の手法で塑性加工解析を実施し、面圧・滑り速度・変形形状を分析した。利用可能な異方性関数を調査し、使用可能であることを確認した。
(4:流体解析)潤滑条件に合わせて、得られた工具と材料の間に発生する面圧と工具と材料の滑り速度をベースに、使用すべき流体解析用の解析コードを選定した。その結果、これまでも、流体解析と弾性変形解析の連成問題において実績のあるOpenFOAMを使用することに決定した。
(5:解析システムの拡張)より高精度な解析を実現するために、塑性や流体に関わるマクロ挙動と、表面性状に起因するミクロ挙動との間の複雑な相互作用を考慮する必要がある。この相互作用の解明に、マルチスケール解析の適用を試みる予定であり、実現可能性に関して調査を開始した。
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