2016 Fiscal Year Annual Research Report
PFM/DEM Analysis for Controlling Shape, Size and Microstructure of Object by Selective Laser Melting
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26289273
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
品川 一成 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30215983)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 材料処理・加工 / 機械材料・材料力学 / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き，レーザ照射による粉体の溶融・再凝固および周囲の焼結領域の形成に関するデータ収集を継続した．今年度は予熱をする場合としない場合について，異なる材料特性を持つ粉体の収縮挙動の差異を主に調査した．一方，PFM/DEMハイブリッド解析法については，溶融再凝固部周辺に生成する焼結領域において，粒子間のすべり変形を考慮したシミュレーションができるように，計算コードを改善，発展させた．
１．PFM/DEMハイブリッド解析法の改善：焼結領域において，粒子表面が溶融するような粉末材料の場合は，粒子同士のすべり変形が大きくなると考えられる．粉末粒子間のせん断抵抗係数を小さく設定することで，粒子間のせん断変形が大きな条件での計算ができるようになった．特に焼結領域境界が固定され，拘束がある場合は，粉体全体の収縮変形に影響することがわかった．また，すべり変形の増加によるせん断型の分離を再現できることも確認した．
２．材料特性の異なる粉体の収縮挙動のモデル実験：粉末サイズ，融点が同程度で，熱伝導率が大きく異なる粉末材料に対し，種々の条件で線状照射における溶融再凝固部の差異を調査した．その結果，溶融再凝固部形成への予熱の効果が材料特性に影響されることがわかった．レーザ照射した粉体断面の電子顕微鏡観察により，予熱による粉末同士の結合の程度により粉体の有効熱伝導率が変化し，溶融部の冷却速度に影響を与えたことが示唆された．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
