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本研究では，パルス振動モーション付加塑性加工における潤滑機構の解明を最終目的に，成形加工中の金型－被加工材界面の変形挙動や潤滑挙動のその場直接観察に取り組む．高強度ガラスを観察窓用に金型表面の一部に組み込み，ガラスを介して金型内部から金型－被加工材界面の一部をその場直接観察できる装置を設計・製作し，界面挙動を可視化することによりパルス振動モーション付加塑性加工の加工（潤滑）メカニズムを解明する．
2021年度は前年度までに設計・製作した金型－被加工材界面のその場直接観察装置を用いて，パルス振動モーションを付加した成形加工中の金型（ガラス）－被加工材界面のその場撮影を行った．その場撮影された金型－被加工材界面の撮影画像の画像解析（輝度値）により押出し鍛造中の金型－被加工材界面での潤滑油の膜厚変化を推定した．これには前年度までに選定した可視化用マーカ剤を潤滑油に混合することによって，膜厚により輝度値が変化することを応用した．その場撮影画像の平均輝度値から推定した潤滑油の膜厚変化から，パルス振動付加による逐次潤滑現象が観察され，定量的な考察を行った．
一方，パルス振動付加の負荷・除荷に対する被加工材の微小変形挙動について，前年度までに考案・設計した有限要素シミュレーション解析モデルについて，上記の押出し鍛造を想定したシミュレーション解析を行い，負荷・除荷による金型－被加工材界面の変形現象と逐次潤滑現象を比較した．
以上の加工実験によるその場観察，有限要素シミュレーションによる変形解析の取り組み結果から，パルス振動付加による押出し鍛造中の逐次潤滑現象について，より直接的かつ定量的に議論・考察できた．
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