アルミダイカストの効率的リサイクルのための欠陥許容設計法に関する基礎的検討

• 研究課題/領域番号: 20710057
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 桑水流 理 福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40334362)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: リサイクル技術 / 環境技術 / 疲労設計 / アルミニウム合金 / ダイカスト / 鋳造欠陥 / 有限要素法 / 画像相関法 / 応力集中

研究概要

アルミニウム合金ダイカストの効率的リサイクルを目指し,鋳造欠陥の影響を考慮した疲労寿命予測法開発の基礎的知見を得た.大きな寿命低下を招く鋳巣の塊(引け巣クラスター)の存在を明らかにし,X線CT画像および顕微鏡画像に基づく有限要素解析から,引け巣クラスターの発生機構および力学的特性への影響を解明した.また,疲労破壊挙動を解明する基盤技術として,X線CTを用いた3次元画像ひずみ計測法を開発し,その基礎的な性能を検証した.

研究成果

• [雑誌論文] A1鋳造合金の引け巣クラスターまわり等価弾性特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理, 矢野貴之, 半谷禎彦, 宇都宮登雄, ビダハル スジット, 北原総一郎, 吉川暢宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 77 ページ: 1046-1050
  • 査読あり
• [雑誌論文] アルミニウム合金ダイカストの疲労強度に対する鋳巣の定量的影響評価(第1報, 鋳巣と鋳肌の影響に関する実験的検証) (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理, 村田陽三, 宇都宮登雄, 半谷禎彦, 矢野貴之, ビダハルスジット, 椎原良典, 北原総一郎, 吉川暢宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 77 ページ: 39-47
  • NAID: 130000874134
  • 査読あり
• [雑誌論文] アルミニウム合金ダイカストの疲労強度に対する鋳巣の定量的影響評価(第2報, 鋳巣まわりの弾性応力場に基づく疲労強度予測) (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理, 村田陽三, 宇都宮登雄, 半谷禎彦, 矢野貴之, ビダハルスジット, 椎原良典, 北原総一郎, 吉川暢宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 77 ページ: 48-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] ダイカスト材の三次元弾性応力集中係数に及ぼす鋳巣間相互作用の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理, S. Bidhar, 矢野貴之, 半谷禎彦, 宇都宮登雄, 吉川暢宏
  • 雑誌名: 鋳造工学 巻: 82 ページ: 472-477
  • NAID: 10026547575
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clustered Shrinkage Pores in Ill-conditioned Aluminum Alloy Die Castings (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hangai, O. Kuwazuru, T. Yano, T. Utsunomiya, Y. Murata, S. Kitahara, S. Bidhar, Y. Shiihara, N. Yoshikawa
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: 51 ページ: 1574-1580
  • NAID: 130004454546
  • 査読あり
• [学会発表] アルミニウム合金ダイカストの引け巣クラスターまわりの応力評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本機械学会第18回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 東京(東京大学)
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] アルミニウム合金ダイカストの引け巣クラスターに対する理論的弾性特性の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第157回全国講演大会
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 2010-10-01
• [学会発表] ボクセル解析によるアルミニウム合金ダイカストの鋳巣まわり応力評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理
  • 学会等名: 日本計算工学会第15回計算工学講演会
  • 発表場所: 福岡(九州大学)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] アルミニウム合金ダイカスト内部の引け巣クラスターの三次元形状解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春季大会
  • 発表場所: 茨城大学(茨城)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] アルミニウム合金ダイカスト内部の引け巣クラスターの三次元形状解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春季大会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] アルミニウム合金ダイカスト内部の引け巣クラスターの実態検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第16期総会講演会
  • 発表場所: 明治大学(東京)
  • 年月日: 2010-03-11
• [学会発表] アルミニウム合金ダイカスト内部の引け巣クラスターの実態検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第16期総会講演会
  • 発表場所: 明治大学(東京都)
  • 年月日: 2010-03-11
• [学会発表] シミュレーションを活用した疲労強度予測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川暢宏
  • 学会等名: 日本材料学会第14回破壊力学シンポジウム
  • 発表場所: 大濱信泉記念館(沖縄)
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] シミュレーションを活用した痔労強度予測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川暢宏
  • 学会等名: 日本材料学会第14回破壊力学シンポジウム
  • 発表場所: 大濱信泉記念館(沖縄県)
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] 汎用マイクロフォーカスX線CTによる開口き裂検出精度に関する検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第155回全国講演大会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] 三次元有限要素解析による内部鋳巣群まわりの弾性応力集中係数評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第155回全国講演大会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] 連続研磨によるADC12内部の引け巣クラスターの三次元可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第155回全国講演大会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] 連続研磨によるADC12内部の引け巣クラスターの三次元可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢野貴之
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第155回全国講演大会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎県)
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] 三次元有限要素解析による内部鋳巣群まわりの弾性応力集中係数評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第155回全国講演大会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎県)
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] 汎用マイクロフォーカスX線CTによる開口き裂検出精度に関する検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第155回全国講演大会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎県)
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] 鋳巣の幾何学パラメータによるADC12の疲労破壊挙動予測の試み (2008)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第153回全国講演大会
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] 内部鋳巣群を有するADC12の軸力と回転曲げ疲労寿命の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宇都宮登雄
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第153回全国講演大会
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] 鋳巣まわり応力場の有限要素解析に基づくADC12の疲労強度評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田陽三
  • 学会等名: 日本鋳造工学会第153回全国講演大会
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] X線CTによるアルミダイカスト内部のひずみ場の計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 葛上昌司
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] アルミ合金ダイカストの疲労強度に及ぼす鋳巣の形状・体積の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桑水流理
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] アルミ合金ダイカストの疲労寿命に及ぼす内部鋳造欠陥群の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宇都宮登雄
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] アルミ合金ダイカストの疲労強度に及ぼす鋳肌の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田陽三
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] アルミ合金ダイカストの疲労強度に及ぼす内部鋳造欠陥群の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宇都宮登雄, 桑水流理, 他4名
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] アルミニウム合金ダイカストの疲労寿命に及ぼす巨視的鋳造欠陥の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村田陽三
  • 学会等名: 日本機械学会2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2008-08-06