| 研究概要 |
レーザーやアークプラズマによる溶融加工プロセスにおいては,その加工状態は温度場に反映される.したがって,このような系に対しては,加工プロセスの熱輸送現象に注目した計算モデルによる現象の把握と制御が有効と考えられる.
本研究では,このような観点から,レーザーによる溶融加工プロセスを主たる対象に,数値計算モデル規範型の制御システムの構築を試みる.具体的には,まず加工部の熱輸送過程に注目し,プロセスの数値計算によるモデル化を試みる.次いで,リアルタイムで計測した温度データから,計算モデルを介して、加工状態を逆推定する手法を検討する。
昨年度は,レーザーによるキ-ホール溶接の数値計算モデルについて検討し,定性的には十分満足できる結果の得られることを示した.また,非接触温度計測の信頼性を確保する目的で,紫外線放射温度計測法について検討し,この手法が溶融加工プロセスの温度場の計測に適用可能であることを明らかにしている.
本年度は、小径管のアークによる溶接プロセスを対象として,数値計算による溶接条件の推定と制御を試み,熱伝導論をベースとする数値計算モデルが実際の溶接条件の予測に十分有効であることを明らかにした。また、実際のアーク及びレーザーによる溶融プールを対象に、紫外線放射測温法による温度計測を試み、満足すべき結果の得られることを明らかにしている。
次年度は,これらの成果をもとに,レーザー溶接部を対象に、系統的な温度計測を試み、得られた温度場から溶融状態を逆推定する手法について検討する予定である.また、計算モデルを用いて最適な入熱条件を推定するアルゴリズムについても検討する予定である。
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