| 研究課題/領域番号 |
62850027
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
島 進 京都大学, 工学部, 教授 (70026160)
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| 研究分担者 |
山口 克彦 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (90027805)
田端 強 大阪工業大学, 教授 (10090680)
薮 忠司 神戸製鋼所機械研究所, 主任
沖本 邦郎 九州工業技術試験所, 主任研究員 (30268487)
SOH Tadashi Kobe Steel
藪 忠司 神戸製鋼所機械研究所, 主任
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1988年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1987年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
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| キーワード | 静水圧成形 / HIP / CIP / 粘塑性有限要素法 / 剛塑性有限要素法 / 弾塑性有限要素法 / 構成式 / 非連合流れ則 |
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| 研究概要 |
本研究は静水圧成形の際の成形体の形状。密度分布を予測するために本成形プロセスのシミュレーション手法を開発することを目的として行われたものである。その結果HIPを対象としては、粘塑性有限要素法を開発することができ、一方CIPを対象としては、剛塑性有限要素解析の定式化に成功した。同時にセラミック粉末等の場合は弾性変形も大きいので、弾塑性有限要素法によるシミュレーションも行った。
アルミナ粉末は、特に圧縮初期での密度増加の特性が、金属粉末と異なり、従来の構成式はアルミナ粉末に対しては合わないことが明らかとなった。そこで従来の構成式とは異なる新たな構成式を提案した。さらに試みとして、法線則に従わない、構成式(比連合流れ則)を考えた。以上のように新たな構成式を用いて剛塑性有限要素法により、静水圧成形の解析を行い、圧縮中の成形体の形状や密度分布等の変化について実験結果と比較検討した。その結果非連合流れ則による解析では、法線則からのずれを与えるパラメータの値を変化させることにより、成形体の密度分布や形状が変化し、連合流れ則よりも非連合流れ則によって解析された成形体形状の方が実験結果をよく説明しているようであった。非連合流れ則については今後さらに検討をして行きたいと考えている。
上記のシュミレーション手法の開発と並行して、3次元圧縮成形装置による構成式の検討を続けた。さらに成形中に応力経路を変化させることのできる2次元圧縮装置を考案試作し実験を行った。そして、成形中に粉末内に異方性が発達してくることを見いだした。従来われわれが提案してきた構成式及び、今回本研究で提案した新たな構成式はいずれも応力経路の影響を受けないと言う前提があった。今後上記実験結果をもとにして粉末に対する構成式の一般化、および粒状体の力学体系を確立して行きたいと考えている。
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