熱・結晶塑性マルチスケール連成解析による最適多段圧延プロセスメタラジー

• 研究課題/領域番号: 21760088
• 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: 大阪工業大学
• 研究代表者: 倉前 宏行 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90298802)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2010年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 材料設計 / プロセス / 物性 / 評価 / シミュレーション工学 / 結晶塑性 / 集合組織発展 / 有限要素法 / マルチスケール / 材料創製 / 最適化 / モデル化 / 結晶成長

研究概要

自動車車体用アルミニウム合金板材について,結晶均質化・熱・弾/結晶粘塑性マルチスケール解析法に基づく高成形能の材料創製のためのプロセスメタラジー手法を開発した.温間異周速圧延による集合組織発展の解析を行うことにより,<111>//ND方位への集積を目的とした多段圧延プロセス最適化(多目的離散最適化)を行った結果,従来材料に比べ1.6倍を超えるランクフォード値(r値)を得ることがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] Development of New Hardening Evolution Equation based on Crystallographic Misorientation Theory for Multi-scale Finite Element Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ikeya, Hiroyuki Kuramae, Hideo Morimoto, Hidetoshi Sakamoto, Tsutao Katayama, Eiji Nakamachi
  • 雑誌名: Proc.of 2nd International Conference on Computer Technology and Development ページ: 121-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Scale Parallel Finite Element Analyses of LDH Sheet Formability Tests Based on Crystallographic Homogenization Method (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kuramae, Yuki Ikeya, Hidetoshi Sakamoto, Hideo Morimoto, Eiji Nakamachi
  • 雑誌名: International Journal of Mechanical Sciences Vol.52-2 ページ: 183-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Process Metallurgy Design of Aluminum Alloy Sheet Rolling by Using Two-Scale Finite Element Analysis and Optimization Algorithm (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiji Nakamachi, Hiroyuki Kuramae, Hidetoshi Sakamoto, Hideo Morimoto
  • 雑誌名: International Journal of Mechanical Sciences Vol.52-2 ページ: 146-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric cold/warm rolling simulation by crystal plasticity multi-scale finite element analysis based on crystallographic homogenization (2010)
  • 著者名/発表者名: Koshiro Onishi, Hidetoshi Sakamoto, Hiroyuki Kuramae, Hideo Morimoto, Eiji Nakamachi
  • 雑誌名: Proc.of the 10th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Scale Parallel Finite Element Analyses of LDH Sheet Formability Tests Based on Crystallographic Homogenization Method (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kuramae, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Mechanical Sciences Vol.52-2 ページ: 183-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Process Metallurgy Design of Aluminum Alloy Sheet Rolling by Using Two-Scale Finite Element Analysis and Optimization Algorithm (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiji Nakamachi, Hiroyuki Kuramae, et al.
  • 雑誌名: International Journal of Mechanical Sciences Vol.52-2 ページ: 146-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructure Design for High Formability Aluminum Alloy Sheet Metal Based on Crystallographic Homogenized Multi-Scale Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kuramae, Hidetoshi Sakamoto, Yasunori Nakamura, Hideo Morimoto, Eiji Nakamachi
  • 雑誌名: Computational Plasticity X, E. Onate, D.R.J.Owen, B.Suarez eds. CIMNE Barcelona CD-ROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Scale Finite Element Analysis of LDH Tests Based on Crystallographic Homogenization Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ikeya, Hiroyuki Kuramae, Hideo Morimoto, Hidetoshi Sakamoto, Eiji Nakamachi, Tsutao Katayama
  • 雑誌名: Computational Plasticity X, E.Onate, D.R.J.Owen and B.Suarez eds.CIMNE Barcelona CD-ROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-scale FE Analyses of Sheet Formability based on SEM-EBSD Crystal Texture Measurement (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Sakamoto, Hiroyuki Kuramae, Eiji Nakamachi, Hideo Morimoto
  • 雑誌名: WIT Transactions on Modeling and Simulation Vol.48 ページ: 61-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] 結晶塑性マルチスケール解析による異周速圧延プロセス設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行, 高橋聖治, 仲町英治, Nguyen Ngoc Tam, 田中和人, 片山傳生, 森本秀夫
  • 雑誌名: 塑性と加工 Vol.50, No.578 ページ: 242-248
  • NAID: 10024886340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-scale FE Analyses of Sheet Formability based on SEM-EBSD Crystal Texture Measurement (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Sakamoto, Hiroyuki Kuramae, et al.
  • 雑誌名: WIT Transactions on Modeling and Simulation Vol.48 ページ: 61-69
  • 査読あり
• [学会発表] 結晶方位差理論に基づく結晶塑性構成式を用いたマルチスケール解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行, 森本秀夫, 仲町英治
  • 学会等名: 日本計算工学会第16回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス総合研究棟(千葉県柏市)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] マルチスケール有限要素法を用いたアルミ板材の異周速2段圧延における最適圧延条件の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鄒榕, 大畑富相, 中村康範, 倉前宏行, 森本秀夫, 仲町英治
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第86 期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都市)
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] マルチスケール有限要素法を用いたアルミ板材の異周速2段圧延における最適圧延条件の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鄒榕, 大畑富相, 中村康範, 倉前宏行, 森本秀夫, 仲町英治
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第86期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都市)
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] マルチスケール有限要素解析のための結晶方位差理論に基づく新硬化発展式の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池谷友規, 倉前宏行, 森本秀夫, 坂本英俊, 片山傳生, 仲町英治
  • 学会等名: 日本塑性加工学会第61回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 山形大学工学部(山形県米沢市)
  • 年月日: 2010-10-17
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケールFEM に基づくAl 合金板材の異周速圧延プロセスメタラジー (2010)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行, 大畑富相, 坂本英俊, 仲町英治, 森本秀夫
  • 学会等名: 日本塑性加工学会第61回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 山形大学工学部(山形県米沢市)
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケールFEMに基づくAl合金板材の異周速圧延プロセスメタラジー (2010)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行, 大畑富相, 坂本英俊, 仲町英治, 森本秀夫
  • 学会等名: 日本塑性加工学会第61回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 山形大学工学部(山形県米沢市)
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] Multi-stage Warm Rolling Process Optimization for High-Formability Aluminum Alloy Sheet Metal Generation Based on Two-scale FEA (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kuramae, Hideo Morimoto, Eiji Nakamachi
  • 学会等名: 9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] Multi-scale Finite Element Analysis of Crystallographic Misorientation Evolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ikeya, Hiroyuki Kuramae, Hideo Morimoto, Hidetoshi Sakamoto, Tsutao Katayama, Eiji Nakamachi
  • 学会等名: 9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケールFEM に基づくAl 合金板材の異周速圧延プロセス設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行
  • 学会等名: 第6回NCPフォーラム・機械の強度と形態研究懇話会(日本機械学会関西支部)
  • 発表場所: おごと温泉・湯の宿木もれび(滋賀県大津市)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケールFEMに基づくAl合金板材の異収束圧延プロセス設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行
  • 学会等名: 第6回NCPフォーラム(日本機械学会関西支部 機械の強度と形態研究懇話会)
  • 発表場所: おごと温泉・湯の宿 木もれび(滋賀県大津市)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 結晶均質化法マルチスケール有限要素解析による板材のミクロ・マクロ変形特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池谷友規, 倉前宏行, 森本秀夫, 坂本英俊, 片山傳生, 仲町英治
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85 期定時総会講演会
  • 発表場所: 神戸大学工学部キャンパス(神戸市灘区)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] マルチスケール有限要素法による高成形能アルミ板材の2段圧延解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鄒榕, 大畑富相, 中村康範, 倉前宏行, 森本秀夫, 仲町英治
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85期定時総会講演会
  • 発表場所: 神戸大学工学部キャンパス(神戸市灘区)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケール有限要素法による冷間・温間異周速圧延解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大西孝士郎, 坂本英俊, 倉前宏行, 仲町英治, 森本秀夫
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス(金沢市)
  • 年月日: 2009-10-12
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケール解析による異周速圧延プロセス設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行
  • 学会等名: 日本材料学会塑性工学部門委員会第57回材料データベース研究分科会
  • 発表場所: 日本材料学会(京都市)
  • 年月日: 2009-10-05
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケール解析による異周速圧延プロセス設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行
  • 学会等名: 日本材料学会 塑性工学部門委員会 第57回 材料データベース研究分科会
  • 発表場所: 日本材料学会(京都市)
  • 年月日: 2009-10-05
• [学会発表] Microstructure Design for High Formability Aluminum Alloy Sheet Metal Based on Crystallographic Homogenized Multi-Scale Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行
  • 学会等名: International Conference on Computational Plasticity
  • 発表場所: カタロニア工科大学(スペイン・バルセロナ)
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] Rolling Process Design for High Formability Aluminum Alloy Sheet Metal Based on Crystallographic Homogenized Multi-scale Finite Element Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kuramae, Hideo Morimoto, Eiji Nakamachi
  • 学会等名: 10th US National Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Columbus, Ohio,USA
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] Rolling Process Design for High Formability Aluminum Alloy Sheet Metal Based on Crystallographic Homogenized Multi-scale Finite Element Method (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行
  • 学会等名: 10th US National Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: The Greater Columbus Convention Center(米国・コロンバス)
  • 年月日: 2009-07-16
• [学会発表] 結晶塑性マルチスケール解析手法と離散最適化手法を用いた圧延プロセス最適設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 仲町英治, 倉前宏行, 片山傳生, 森本秀夫
  • 学会等名: 日本塑性加工学会平成21年度(第40回)塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス(京都市)
  • 年月日: 2009-05-31
• [学会発表] 結晶均質化マルチスケール有限要素法によるLDH 解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池谷友規, 倉前宏行, 坂本英俊, 森本秀夫, 片山傳生, 仲町英治
  • 学会等名: 日本塑性加工学会平成21年度(第40回)塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス(京都市),
  • 年月日: 2009-05-31
• [学会発表] 結晶均質化マルチスケール有限要素法に基づくAl 合金板材の微視結晶集合組織設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行, 森本秀夫, 仲町英治
  • 学会等名: 日本計算工学会第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
  • 年月日: 2009-05-13
• [学会発表] 結晶均質化マルチスケール有限要素法に基づくAl合金板材の微視結晶集合組織設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 倉前宏行
  • 学会等名: 日本計算工学会 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
  • 年月日: 2009-05-13