| 研究課題/領域番号 |
04650633
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属加工
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
中西 賢二 鹿児島大学, 工学部, 教授 (80041549)
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| 研究分担者 |
上谷 俊平 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (40204622)
福井 泰好 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (00117540)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 金属塑性加工 / 常温変形抵抗 / 高温変形抵抗 / 変形抵抗推算 / 変形機構解析 / 加工硬化率式 / アルミニウム合金 / 鉄鋼材料 / 変形抵抗値推算 / 塑性加工シミュレーション / ステンレス鋼 |
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| 研究概要 |
金属塑性加工技術の導入と運用では、高品位かつ安価で資源の有効利用を考慮した製品作りを目標として、加工法の選定と加工条件の最適化がはかられる。この手順を的確にまた効率的に進めるには、塑性加工過程に含まれる変形機構の詳細な解析あるいは加工シミュレーションによる支援が必須となっている。
本研究では、上記の変形機構解析あるいは加工シミュレーションを正確に行うために必要な、加工過程に固有の(変形中に温度及びひずみ速度が変動する)変形経路において加工素材が示す変形抵抗値を高精度で推算できる計算法(加工硬化率式を用いる変形抵抗推算法)を開発した。また、塑性加工過程の変形機構解析に対する同計算法の適用例を示した。本研究で得た成果は以下のように要約できる。
1)各種金属材料の常温・高温変形(アルミニウム、アルミニウム合金及びステンレス鋼の常温変形及び高温変形、球状化炭化物鋼の常温変形、炭素鋼のオーステナイト相域高温変形)の変形抵抗値算定に適用する加工硬化率式及び同式を用いる変形抵抗推算法を確立した。
2)上記解析結果を用いて、ひずみ変化に加えてひずみ速度及び温度が変形中に変動する変形経路における変形抵抗推算の計算機プログラムを作成した。また、加工過程の変形抵抗(相当応力)推算に対する同プログラムの適用例として、ダイ壁形状及びデッドメタルゾーン形状を数種類変化させた平面ひずみ押出し加工における変形領域内部の(ひずみ速度分布、ひずみ分布及び塑性仕事による温度上昇分を含む温度分布を考慮した)相当応力分布推算結果を示した。解析結果から、特に変形抵抗のひずみ速度依存性が顕著になる高温変形(熱間加工)では、変形抵抗推算において変形中のひずみ速度変化の考慮が不可欠であることが分かった。
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