| Research Abstract |
溶接科学に基づく熱輸送現象と熱弾塑性力学挙動を連成させた高精度溶接変形解析手法として,従来の熱伝導モデルと,アーク・プラズマ熱源モデル,ビード表面形状モデル,溶融池内対流熱輸送モデルを連成させた溶接温・度場解析手法を開発し,溶接変形への影響が大きい溶融部近傍の温度場特性を高精度に評価できる手法を構築した.また,開発した溶接温度場解析手法と従来の熱弾塑性解析手法との連成解析手法を構築し,溶接中の熱弾塑性挙動の詳細解析によって,固有ひずみの発生機構および溶接後の分布特性を評価した.合わせて,溶接温・度場解析手法と熱弾塑性解析手法の「逐次」連成解析手法も開発した.さらに,熱電対および接触型変位計を用いた溶接中の温度分布および変形挙動を高精度にリアルタイム計測し,開発した溶接変形解析手法の精度検証に用いた.また,X線回折法,圧子押込み法,DHD法,応力弛緩法の各種計測法を用いて残留応力,三次元計測機を用いて溶接変形を計測し,開発した高精度溶接変形解析手法の精度検証に用いた.また,熱源および温度場制御による切断・溶接時における変形低減手法として,上記の高精度切断・溶接変形解析手法を用いて,次年度以降に実施予定の熱源・温度場制御ハイブリッド化へ向けて,熱源制御による変形低減手法の有効性に関する基礎検討を実施した.これらの開発成果を,溶接条件依存型固有ひずみ分布データベースに拡充するため,高精度溶接変形解析手法と高精度実験計測手法を併用することで,次年度以降に実施予定のパラメトリック解析を行う上での解析手法の精度を検証し,従来知見を踏まえて,固有ひずみ発生機構の一般化を検討した.さらに,次年度以降に実施予定の組立順序を考慮した固有ひずみ法による船体工作精度評価手法の開発に向けて,固有ひずみ法を用いた大型構造物の組立時における溶接変形の弾性解析手法に関する基礎検討を実施した.
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