マイクロ加工における自由表面あれ挙動のその場観察とメゾスコピック変形機構解析

• 研究課題/領域番号: 19760072
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 古島 剛 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (30444938)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 2,380千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: マイクロ加工 / 自由表面あれ / メゾスコピック変形機構 / 有限要素解析 / マイクロダイレス加工 / in-situ観察 / メゾスコピック解析 / マイクロチューブ / 表面粗さ / 超塑性 / FEM

研究概要

本研究は,マイクロ加工における自由表面あれ変形機構を明らかにするため,引張変形における自由表面あれの進展挙動を観察した.その結果,ひずみが大きい範囲では表面の凹凸が引き伸ばされ,粗さが低減することがわかった.またその結果を踏まえて材料の不均質性を考慮したメゾスコピック有限要素解析を行い,自由表面あれ挙動の予測を行った.その結果,材料の不均質性が小さく,結晶粒径が小さい材料が自由表面あれが抑制できることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Experimental and Numerical Study on Deformation Behavior in Dieless Drawing Process of Superplastic Microtubes (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furushima, K. Manabe
  • 雑誌名: J. Mater. Proc. Technol. Vol. 191 ページ: 59-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Study on Multi-Pass Dieless Drawing Process of Superplastic Zn-22%Al Alloy Microtubes (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Furushima and K. Manabe
  • 雑誌名: J. Mater. Proc. Technol. Vol. 187-188 ページ: 236-240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and numerical study on deformation behavior in dieless drawing process of superlastic microtubes (2007)
  • 著者名/発表者名: T.FURUSHIMA and K.MANABE
  • 雑誌名: Jounal of Materials Processing Technology 191 ページ: 59-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental study on multi-pass dieless drawing process of superplas tic Zn-22%Al alloy microtubes (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Furushima and K.Manabe
  • 雑誌名: Jounal of Materials Processing Technology 187-188 ページ: 236-240
  • 査読あり
• [学会発表] FE Mesoscopic Analysis of Roughness Evolution on Free Surface of Thin Sheet Metals with Strain Rate Sensitivity (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Furushima, K.Manabe, S.Aleksandrov
  • 学会等名: Asian Workshop on Nano/Micro Forming Techn ology
  • 発表場所: 日本・北海道
  • 年月日: 2008-10-26
• [学会発表] Roughness Evolution on Free Surfaces of Micro Material with Strain Rate Sensitivity in Dieless Forming (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Furushima, S.Aleksandrov, K.Manabe
  • 学会等名: Int.Conf.on New Forming Technology(2nd IC NFT)
  • 発表場所: ドイツ・ブレーメン
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 超塑性材料の引張変形における自由表面あれ挙動に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森井 暢、古島 剛、真鍋 健一
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会47回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京海洋大学 越中島キャンパス
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] Roughness Evolution on Free Surfaces of Micro Material with Strain Rate Sensitivity in Dieless Forming (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furushima, S. Aleksandrov, K. Manabe
  • 学会等名: Int. Conf. on New Forming Technology (2nd ICNFT)
  • 発表場所: Bremen, Germany
• [学会発表] FE Mesoscopic Analysis of Roughness Evolution on Free Surface of Thin Sheet Metals with Strain Rate Sensitivity (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furushima, K. Manabe, S. Aleksandrov
  • 学会等名: Asian Workshop on Nano/Micro Forming Technology
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
• [学会発表] 超塑性材料の引張変形における自由表面あれ挙動に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森井暢、古島剛、真鍋健一
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会47回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東京海洋大学越中島キャンパス
• [学会発表] Effect of Statistical Distribution of Grain Properties on Development of Free Surface Roughness (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furushima, K. Manabe, S. Alexsandrov
  • 学会等名: The XXXVI International Summer School, Advanced Problems in Mechanics Conference
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
• [学会発表] 超塑性材料の引張変形における自由表面あれ挙動に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古島剛,森井暢,真鍋健一
  • 学会等名: 平成20年度塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 習志野
• [学会発表] Effect of Microscopical Inhomogeneity of Material on Macroscopic Deformation Behavior (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Furushima, K. Manabe, S. Alexsandrov
  • 学会等名: 第58回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 東広島
• [学会発表] 硬さ統計分布による材料の不均質性評価を用いた自由表面あれ予測モデリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 真鍋健一,古島剛,中田浩司,S. Alexsandrov
  • 学会等名: 第58回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 東広島