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2009 年度 実績報告書

溶接時の温度分布及び材料特性制御による船体ブロックの高精度ニアネットシェイプ工作

研究課題

研究課題/領域番号 20360393
研究機関大阪大学

研究代表者

望月 正人  大阪大学, 工学研究科, 教授 (10304015)

研究分担者 三上 欣希  大阪大学, 工学研究科, 助教 (40397758)
キーワード溶接変形 / ニアネット / プロセス中制御
研究概要

建造及び艤装時の工作精度を高めることは,コスト面のみならず性能面にも影響を及ぼす重要なテーマである.溶接変形はその代表的なものであり,これまでは,溶接前の対策として溶接変形を拘束の力で完全に抑制することは困難なことから,溶接後に熱加工(線状加熱や「お灸」)屋機械加工などの後処理によって変形を矯正している場合が多い.しかし,生産プロセス全体の効率を考えると,溶接後に何らの処理を加えることなしに溶接プロセス中に変形を制御してしまうのが好ましい.そこで,溶接施工終了後そのままの状態で必要な部材形状・寸法精度を確保することを目指した,高精度ニアネットシェイプ工作法を開発し,(1) 温度分布制御による溶接変形アクティブインプロセスコントロール法の実用化,(2) 材料特性制御による溶接変形コントロール法の確立,(3) 温度分布制御・材料特性制御ハイブリッド溶接コントロール法への展開,(4) 高信頼性変形制御継手の溶接方法の確立,の4項目を目標として研究を推進した.すなわち,温度分布制御・材料特性制御ハイブリッド溶接変形コントロール法への展開として,(1) 温度分布制御・材料特性制御ハイブリッド法を,基本継手モデルに対して適用し,変形コントロール効果を確認した.(2) 船体ブロックの溶接変形コントロールへの展開として,温度分布制御・材料特性制御ハイブリッド法を,船体ブロックのような実構造モデルに適用し,変形コントロール効果の実証実験を行った.(3) 高信頼性変形制御継手の溶接方法の確立を目指し,溶接変形制御継手の性能試験による健全性確認を行った.さらに,最終年度に向けて,(4) 温度分布制御・材料特性制御による溶接変形コントロール法の総合評価のための事前検討として,船体ブロックへの適用と溶接変形コントロール効果の確認のための検討や構造性能と変形制御特性のバランス設計法の提案のための検討などにより具体的成果を得た.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] ステレオ画像法による三次元溶接変形計測法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      柴原正和, 河村恵里, 生島一樹, 伊藤真介, 望月正人, 正岡孝治
    • 雑誌名

      溶接学会論文集 28

      ページ: 108-115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 入熱パラメータと溶接角変形の関係に関する実験的考察2010

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 松下和憲, 望月正人, 豊田政男, 上山智之
    • 雑誌名

      溶接学会論文集 28

      ページ: 97-107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 局所冷却を伴う温度場で生じる溶接残留変形とその低減効果2010

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 望月正人, 豊田政男
    • 雑誌名

      溶接学会論文集 28

      ページ: 72-79

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鋼材の微視的不均質を考慮した応力解析のためのFEM-MD結合数値解析法の提案2010

    • 著者名/発表者名
      樋口良太, 望月正人, 豊田政男
    • 雑誌名

      溶接学会論文集 28

      ページ: 28-38

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Transformation Temperature and Restraint Intensity on the Reduction of Restraint Stress by Transformation Expansion2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Mikami, M.Mochizuki, M.Toyoda
    • 雑誌名

      Quarterly Journal of Japan Welding Society 27

      ページ: 235s-239s

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Welding Conditions on Reduction of Angular Distortion by In Process Control Welding Using Back Heating Source2009

    • 著者名/発表者名
      S.Okano, M.Mochizuki, M.Toyoda
    • 雑誌名

      Quarterly Journal of Japan Welding Society 27

      ページ: 231s-234s

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational Simulation of Weld Microstructure and Distortion by Considering Process Mechanics2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mochizuki, Y.Mikami, S.Okano, S.Itoh
    • 雑誌名

      Journal of Physics 165

      ページ: 012014,1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三角錐圧子による押込み試験を利用した材料の微小領域における応力・ひずみ関係の推定方法の提案2009

    • 著者名/発表者名
      樋口良太, 望月正人, 豊田政男
    • 雑誌名

      溶接学会論文集 27

      ページ: 115-123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Elastic-Plastic Analysis Considering Temperature Rise by Rapid Plastic Deformation in Undermatched Joints2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mochizuki, G.B.An, M.Toyoda
    • 雑誌名

      Transactions of the ASME, Journal of Pressure Vessel Technology 131

      ページ: 031202-1-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Distance from the Center of Weld to the Fixed End on Residual Stress and Stress Intensity Factor of the Pining Weld2009

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki, M.Numata, K.Saito, M.Mochizuki
    • 雑誌名

      Transactions of the ASME, Journal of Pressure Vessel Technology 131

      ページ: 021205-1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angular Distortion of Fillet Welded T Joint Using Low Transformation Temperature Welding Wire2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Mikami, Y.Morikage, M.Mochizuki, M.Toyoda
    • 雑誌名

      Science and Technology of Welding and Joining 14

      ページ: 97-105

    • 査読あり
  • [学会発表] Prediction of Welding Deformation of Shell and Multiple-Pipe Components2009

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, M.Shibahara, M.Mochizuki, H.Murakawa
    • 学会等名
      12th International Conference on Pressure Vessel Technology,
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2009-09-21
  • [学会発表] Weld Residual Stress and Distortion by Considering Process Mechanics2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mochizuki, S.Okano, H.Shirai
    • 学会等名
      Proceedings of the 2009 ASME Pressure Vessels and Pining Conference
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2009-07-28
  • [学会発表] Experimental Study on Thermal Distortion Behavior during In-Process Control Welding by Additional Cooling2009

    • 著者名/発表者名
      S.Okano, M.Mochizuki, M.Toyoda, T.Ueyama
    • 学会等名
      19th International Offshore and Polar Engineering Conference
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2009-06-22
  • [学会発表] Effect of Low Temperature Transformation Expansion on Restraint Stress of High Strength Steel Welds2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mochizuki, Y.Mikami, M.Iyota
    • 学会等名
      19th International Offshore and Polar Engineering Conference
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2009-06-22

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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