| 研究課題/領域番号 |
19K04067
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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18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
大下 賢一 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60334471)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 相変態 / 変態塑性 / 構成式 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高温下で相変態を生じる可能性のある変形シミュレーションでは，相変態現象を適切に記述する必要がある．本研究では，高温から急速冷却される炭素鋼について変態塑性変形を実験的に正確に測定し，これら相変態に起因する変形を表現する弾塑性構成モデルを構築することによって，ホットプレス成形の正確なシミュレーションを行う．特に変態時の一般的な塑性や変態前に予め加えられた塑性が変態誘起塑性変形に及ぼす影響について定式化を試みる．同時にホットプレス過程の単純モデル実験を行い，モデルの高精度化を目指す．
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| 研究成果の概要 |
鋼の相変態挙動，特にオーステナイト領域における予塑性変形がその後の変態塑性挙動に及ぼす影響について定量的評価を行うために負荷機構を一部変更し，この装置を用いてS45CおよびSCM440鋼の変態塑性挙動を測定した．さらに実験結果をもとに予応力の影響を考慮した相当塑性ひずみ依存型の変態塑性構成式を提案した．
上記構成式をもとに有限要素法による簡易的なホットプレス過程のシミュレーションを行い，従来の構成式による結果に比較して変形予測の精度が向上することを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
予塑性変形を受けた鋼材の多軸応力における変態塑性挙動に関する実験的な知見はこれまで単軸状態で得られるデータとそれを利用した材料モデルを再検討する観点においても重要な役割を果たすものと思われる．さらに得られた材料モデルの基づくシミュレーションにより成形不具合の予測精度が向上し，試行錯誤的なものづくりから試行錯誤レス（トライレス）への移行が促進される．
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