鋳型砂特性の離散要素モデリングと粒度分布を考慮した圧密化解析

• 研究課題/領域番号: 24K08129
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26060:金属生産および資源生産関連
• 研究機関: 大同大学
• 研究代表者: 前田 安郭 大同大学, 工学部, 教授 (10240813)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 生型砂 / 圧密化機構 / DEM / 粒度分布

研究開始時の研究の概要

良質の砂型鋳物を鋳造するためには、適切に管理された鋳型砂で造型された砂型に、溶融金属を鋳込む必要がある。溶融金属の湯流れ・伝熱・凝固のCAEに比べ砂型造型のCAE開発は遅れている。本研究では、砂型性状を予測でき、かつ砂型に起因する欠陥の対策に有効なCAE開発として、生砂型、シェル鋳型などのいくつかの造型プロセスを対象に、砂特性と造型メカニズムを実験的に調査して離散要素モデリングを行う。さらに得られた数理モデルを活用して、粒度分布を考慮した圧密化解析を行い、鋳型性状を推定できるアルゴリズムの構築を行う。