| 研究課題/領域番号 |
19K04098
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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 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
倉前 宏行 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 教授 (90298802)
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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 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 板圧延 / アルミニウム合金 / プロセスメタラジー解析 / マルチスケール解析 / 有限要素法 / 結晶集合組織発展 / 最適化 / プロセスメタラジー / 再結晶 / 結晶方位回転 / 結晶塑性 / 結晶塑性有限要素法 / 熱間異周速圧延 / 動的再結晶 / 材料創製 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
主に自動車車体用（ボディパネル用）アルミニウム合金について，高強度と高成形性能を兼ね備えた新規板材創製のための，非線形の熱・弾/結晶粘塑性マルチスケール有限要素法に基づくプロセスメタラジー手法を開発する．特に，板材創製過程の熱間圧延において，塑性変形と熱負荷が同時に発生するときに生じる動的再結晶を積極的に利用し，材料機能発現のための微視結晶形態制御を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究においては，塑性変形誘起の集合組織発展に加え，熱的負荷による動的再結晶をシミュレート可能なマルチスケール熱・結晶塑性有限要素解析コードを開発し,離散最適化手法を組み合わせ，Al合金板材A6022の熱間異周速圧延の最適条件を求めた．圧延後の板材の成形性（深絞り性）向上を目的に，応答曲面法を用いて，Lankford値（r値）が最大かつ面内異方性を最小とする圧延温度および異周速比を求めた．最適圧延条件における集合組織発展についても議論した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
主に自動車車体用（ボディパネル用）アルミニウム合金について，高強度と高成形性能を兼ね備えた新規板材創製のための，非線形の熱・弾/結晶粘塑性マルチスケール有限要素法に基づくプロセスメタラジー手法を開発した．特に，板材創製過程の熱間圧延において，塑性変形と熱負荷が同時に発生するときに生じる動的再結晶を積極的に利用し，材料機能発現のための微視結晶形態制御を行う手法をコンピュータシミュレーションに基づいて開発した．これにより，数値解析法と離散最適化手法と組み合わせることにより，板材創製過程における加工プロセス条件のパラメータ最適化を行うことができた．
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