| 研究分担者 |
北條 正樹 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70252492)
鷲津 正夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (10201162)
小寺 秀俊 京都大学, 工学研究科, 教授 (20252471)
遠藤 政治 住友特殊金属(株), ネオマックス事業部, 技術部長
沖本 邦郎 摂南大学, 工学部, 教授 (30268487)
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| 研究概要 |
前年度までは,粒子系モデルによって磁場中成形解析を行うため,粒子挙動解析法の開発と,その応用として,コセラ連続体理論による解析手法を開発した.しかしながら,磁性粒子の磁場の印加による配向過程や,圧縮中の挙動を実際に観察された例はなく,その実験的検証は十分ではない.今年度は,実際の磁場中成形における粒子挙動を,画像処理アルゴリズムを開発して可視化観察した.明らかにすべき挙動には以下の2点である.
1)磁場を印加した際の粒子挙動
2)磁場印加後の圧縮過程での粒子挙動得られた主な成果は次の通りである.
1.磁場を作用させることによって長方形キャビティに充填されたNd-Fe-B粉末は,磁場の方向にも磁場に垂直な方向にも外側に広がる向きに力を受ける.
2.磁場を作用させることによって粉末は磁場の方向に柱状構造を形成する.その形成過程は磁場の波形によって異なり,パルス磁場のもとでは,柱状構造が完成するまでには,何回かの磁場の印加が必要である.
3.キャビティ内に磁気的性質の不均一な部分があると,磁束が集中する部分ができ,粉末の挙動が変化する.
4.磁場平行圧縮における成形圧の上昇には,磁場を印加することによって粉末内部に生じる構造異方性が大きく関与している.
5.磁場を印加した後圧縮を行うと,圧縮直後に柱状体はキャビティ内の空隙に向かって曲げ変形を生じる.
6.さらに圧縮を進行していくと,移動量が急激に変化する領域が現れる.この領域では,柱状体が負荷を受けてすべり変形が生じていると考えられる.
7.さらに圧縮を進行し密度が上昇していくと,粉末の移動量が,上パンチから線形的に減少していく様子が観察された.つまり,粉末の挙動は磁場を印加しない通常の圧縮過程と同じようになる.これは,圧縮の進行によって柱状体がすべっていく空隙がなくなったことによる.
以上について,平成13年度塑性加工春季講演会,平成13年度粉体粉末冶金協会春季大会に発表の予定である.来年度は,さらにこの研究を継続し,解析結果との検証を行っていたいと考えている.
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