2013 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, 情報理工学(系)研究科, 教授 (90361823)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 和己 横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 准教授 (00377110)
坪倉 誠 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40313366)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 塑性変形-流体連成解析 / Reynolds方程式 / 深絞り加工 / 高圧水 / 潤滑 / Navier-Stokes方程式 / 有限要素法 / 数値流体力学 |
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| Research Abstract |
(1：塑性･流体実験) 深絞り加工における流体潤滑剤供給機構の検討：本研究では，高圧水を用いた深絞り加工を対象とし，解析の適用と，条件適正化検討の対象としている．これまで，ノズル数を増加すると高圧水による潤滑効果は向上するものの，ダイスの強度低下を招き，繰り返し使用可能な回数が低下する結果となっていた．本年度，ノズル特性を実験により評価したところ，これまでの予測と異なり，ダイスの強度アップのためにノズルを長尺化しても圧力損失は生じないことが新たに判明した．この結果を従来の仰角45度ノズルと昨年度に提案した仰角90度ノズルに適用し，繰り返し使用に耐える深絞りダイスを設計・製作し，長尺ノズルダイスにおいても深い絞り性に変化がないことを確認した．
(2：塑性解析＆流体解析) 塑性解析：一昨年は塑性解析→流体解析のデータ通信を，昨年度は，流体解析→塑性解析のデータ通信を可能としていた．今年度は，状態が収斂するまで繰り返し計算をするアルゴリズムを追加し，高圧水の流体解析とマクロスケールの塑性変形解析とを融合した解析システムを完成した．
(3：塑性解析＆流体解析) 流体解析モデル：昨年度，潤滑剤の流体挙動を解析するために，それ以前で用いていたNavier-Stokes方程式に代わり，Reynolds方程式のくさび効果の項を用いることによって，解析の安定化を図るとともに，解析時間の短縮に成功した．今年度は更に，Reynolds方程式のストレッチ効果とスクィーズ効果を解析に付与した.
(4：塑性解析＆流体解析) 解析システムの適用：完成した解析システムを用いて，上記(1:塑性･流体実験)の深い絞り加工用ダイスを設計した．また，深絞り成形成形限界を解析によって求め，低圧力では実験と一致することを確認した．高圧力では，収斂するまでの繰り返し計算の時間が数か月に及ぶために未確認である．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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