2011 Fiscal Year Research-status Report
ミスオリエンテーション理論に基づく新規Ａｌ合金板材創製のためのプロセスメタラジー
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23560106
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
倉前 宏行 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90298802)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 有限要素法 / マルチスケール解析 / 結晶粒界 / 均質化法 / ミスオリエンテーション理論 / 離散多目的最適化 / 並列計算 |
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| Research Abstract |
自動車車体用薄板材について，高強度と高成形性能を兼ね備えた新規板材創製のためのプロセスメタラジー手法の開発を目指し，本年度は，多結晶アルミニウム板材の結晶方位差（ミスオリエンテーション）理論を組み込んだ非線形マルチスケール有限要素解析手法を開発した．結晶座標系において(111)面を含む曲面をリーマン空間内における曲面とし，この(111)面に垂直なベクトルを用いて隣接結晶のベクトルとの差を計算することにより，ミスオリエンテーションを曲率ととらえ，その増分をワインガルテン方程式として導出した．これを3次元空間へ拡張し，ミスオリエンテーションテンソルの相当量（スカラー量）として結晶均質化マルチスケール有限要素法のミクロ解析へ導入した．本手法の有効性を検証するため，ミクロ代表体積要素として双結晶，3結晶体を仮定し，人為的に大傾角粒界，小傾角粒界を設定して解析を行った結果，塑性変形誘起の結晶方位回転が実験結果ならびに理論値と良い一致を示した．このことにより，本研究課題の根幹であるミスオリエンテーション理論に基づくマルチスケール解析手法の妥当性が確認されたと考える．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の基礎となるミスオリエンテーション理論に基づく結晶均質化マルチスケール解析手法を確立することができ，おおむね順調に進展していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
板材創製過程の熱処理および熱間圧延を想定した熱連成解析手法の開発に着手する．さらに，熱処理，多段圧延工程の種々の条件（パラメータ）を設計変数とする離散多目的最適化問題を定式化し，高強度と高成形性能を兼ね備えた板材創製を実現する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
これまで得られた研究成果を発表するための国際会議等に参加のための旅費として使用する．また，膨大な解析結果（数値データ）をわかりやすく表示するためのデータ可視化ソフトウェアの購入に充てる．
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