| 研究課題/領域番号 |
18K03881
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
大家 哲朗 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (10410846)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 成形シミュレーション / 材料モデル / 結晶塑性 / 数値材料試験 / 加工硬化 / 加工硬化曲線 / 非比例負荷 / 任意負荷経路 / 塑性加工 / 塑性構成式 / マルチスケールモデル |
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| 研究成果の概要 |
車体等で近年使用が増加している難成形材のプレス成形の生産性を向上させるために，成形シミュレーションの基礎理論を根本から見直し，精度向上および力学的原理に則った加工プロセスデザイン支援を実現するための研究を行なった．そのため次の2課題，(1)材料微視構造に立脚した一般化材料モデルの構築，(2)一般化材料モデル活用を支援できる数値材料試験法の確立，に取り組んだ．(1)に関しては有限要素多結晶モデルを用いた検証により，構築したモデルが任意の付加経路の加工硬化を表現できることが確認できた．(2)については実材料データを用いた検討により，fccおよびhcp材料に対する提案手法の有効性が確認できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般加工硬化モデルの検討のために有限要素多結晶モデルを用いた解析を行い，バックラッシモデルによるバウシンガー効果，最大林立転位モデルによる交差硬化の表現を実装し，微視的パラメータが及ぼす影響を文献値を用いて検証した．定量的な一致度には検討の余地があるものの，傾向としては材料の特徴をよく捉えており，提案モデルの有効性が示された．数値材料試験に関しては，単軸の材料試験結果を用いて同定されたパラメータを用いたモデルで二軸試験の応力ひずみ曲線を予測したところ良好な合致を示し，提案手法が実験の代替として機能することが確認できた．全体として当初の計画を概ね達成することができ，成形解析の高度化に寄与できた．
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