| 研究課題/領域番号 |
16K06804
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| 研究機関 | 公立小松大学 |
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研究代表者 |
富澤 淳 公立小松大学, 生産システム科学部, 教授 (10744980)
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| 研究分担者 |
末吉 敏恭 琉球大学, 工学部, 准教授 (10264475)
政木 清孝 沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (30323885)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 熱間曲げ / せん断曲げ / ３DQ / 焼入れ / 曲げ |
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| 研究実績の概要 |
今回開発しているせん断モード熱間曲げ焼入れ（３ＤＱ）においては、従来の曲げモード３ＤＱに比べて、加工荷重が増加する。昨年度、日本製鐵所有の試験装置においても極小径の薄肉鋼管を用いればせん断荷重が抑制でき、予備試験が可能であることを確認した。今年度も、継続して予備試験を実施した。その結果、今回の予備試験の範囲では、従来の曲げモード３ＤＱに比べて、せん断曲げ３ＤＱのしわ発生限界が大幅に抑制できることを確認した。また、３ＤＱせん断曲げにおいて、予想通りの板厚変化を確認した。これまでの解析と予備試験結果を基に、当初のパラレルリンクロボットに替えて剛性の高い加工力付与機構を有する新たな試験装置の設計を実施した。加熱電源を含む具体的な試験機の仕様を決定し、小型試験装置の構想図を完成させた。なお、せん断モード３ＤＱの簡易ＦＥＭ解析の基本モデルのレベルアップを実施した。しかしながら、解析の境界条件の改善を行ったが、さらに妥当な結果を得る改善が必要である。
一方、３ＤＱ（従来の曲げモードおよびせん断モードいずれも）の特長である部分焼入れ（部分的な高強度化）を活かした、S字型の衝突エネルギ吸収部品の最適設計を検討した。モーメントを受けるS字型部品であっても、H型の多角形の断面とすることで、未焼入れの規則的な圧潰変形が可能となることを、シミュレーションにより明らかにした。その結果、焼入れの領域、板厚および製品断面の形状を最適化することにより、通常部品に対して大幅に性能（単位重量当たりの吸収エネルギ）が向上することを示した。
また、３ＤＱと同様に閉断面の構造部材を成形する手法として、板材を素材としたＵＯ成形の基礎検討を実施し、論文の続報を発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
平成30年に開学した公立小松大学に4月から赴任した。新設した大学のため平成30年度は，所属する生産システム科学科の実験室や居室の整備が出来ておらず、仮の居所（南加賀卸売市場）で業務している。そのため実験器具や評価装置の設置や実験・評価が遂行出来ない環境であるため、机上検討を中心として進めざるを得なかった。以上の状況に鑑み、当初の計画を達成するため、実験室や居室の整備が出来る平成３１年度まで延長させていただくこととした。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、さらに詳細な予備実験を進め有効なデータを積み重ねる。得られたデータを基に、新たな小型試験機の完成に向けて、試験装置の詳細設計を進める。また、平成30度得られたS字型の衝突エネルギ吸収部品の最適設計（部分焼入れの領域と製品断面の形状を最適化）についての結果を国際学会などで発表する予定。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
前述のように、平成30年に開学した公立小松大学に4月から赴任し，所属する生産システム科学科の実験室や居室の整備が出来ておらず、仮の居所（南加賀卸売市場）で業務となった。そのため実験器具や評価装置の設置や実験・評価が遂行出来ない環境であるため、机上検討を進めざるを得ず、予算執行が困難であった。
次年度は、予算の繰り越しが認められ、環境の整備が出来るため、実験の継続ならびに国際学会での発表などを実施する予定。
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