マイクロ・メゾスケール成形加工解析法の構築

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560118
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 牧野 武彦 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70273315)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: マイクロ・メゾスケール / 成形加工 / 結晶塑性解析 / 摩擦界面挙動 / 分子動力学解析

研究概要

マイクロ・メゾスケールの成形で生じる塑性と摩擦の寸法効果を同時に考慮できる解析法を構築した.結晶方位ごとの摩擦係数を,第一原理電子状態計算によって作成した界面の原子問ポテンシャルを用いた分子動力学計算によって見積もり,結晶塑性を考慮した有限要素法(有限要素多結晶モデル)に適用した.これは,局所的に異なり,加工の過程によっても異なる界面の状態を考慮した成形加工解析法である.また,この方法の検証のために,接触電位差を用いた凝着状態測定法と,工具表面に働く摩擦力の直接測定法を開発した.

研究成果

• [雑誌論文] Proposal of a Ball Burnishing Method with Forced Rotation (2011)
  • 著者名/発表者名: Futamura, M., Ishitani, A., Makino, T. and Dohda, K.
  • 雑誌名: Tribology Online 巻: 6 ページ: 199-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frictional Behavior of Ball Rotation with Plastic Deformation (2011)
  • 著者名/発表者名: Futamura, M., Ishitani, A., Makino, T. and Dohda, K.
  • 雑誌名: Tribology Online 巻: 6 ページ: 193-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] An investigation on bump formation in forming of micro dimple (2010)
  • 著者名/発表者名: Cao, J., Dohda, K., Zhou, R., Makino, T. and Futamura, M.
  • 雑誌名: Steel research international 巻: Vol.81, No.9 ページ: 1160-1164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-Dimple Forming for Inner Surface of Pipe (2010)
  • 著者名/発表者名: Futamura, M., Dohda, K., Makino, T. and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Transactions of NAMRI/SME 巻: Vol.38 ページ: 515-522
  • 査読あり
• [雑誌論文] パイプ内面のマイクロデインプル加工法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 二村優・堂田邦明・牧野武彦・鈴木哲哉
  • 雑誌名: 塑性と加工 巻: Vol.50, No.580 ページ: 434-438
  • 査読あり
• [雑誌論文] TRIBOCHARACTERISTIC OF COATED DIE AGAINST MAGNESIUM IN IRONING PROCESS (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuniaki Dohda, Takehiko Makino, Hideaki Katoh
  • 雑誌名: Int J Mater Form 巻: Vol.2 ページ: 243-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transactions of North American Manufacturing Research Institution of SME (2009)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Makino, Kuniaki Dohda, Akihiro Ishitani and Hualing Zhang
  • 雑誌名: ANISOTROPY OF PLASTIC DEFORMATION IN MICRO/MESO-SCALE METAL FORMING. DEVELOPMENT OF TESTING METHOD 巻: vol.37 ページ: 333-340
  • 査読あり
• [学会発表] 原子論的モデルによる工具被膜の耐凝着性評価手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧野武彦,ペニガラパティ・ジョセブ・アジェイ・アンリタラジ
  • 学会等名: 第62回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 豊橋市
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] Measurement of Mechanical Property of Material Formed in Micro/Meso-ScaleAnalysis of Micro/meso-Scale (2011)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Makino, Hin Yen Fung, Yutaro Fukui
  • 学会等名: 4^<th> Asian Workshop on Nano/Micro Forming Technology
  • 発表場所: 豊橋市
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] 表面電位差測定による焼付き発生の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 牧野武彦,堂田邦明,菊地徹
  • 学会等名: 第6回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] 接触界面の摩擦力直接測定法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堂田邦明,牧野武彦,高森庸平
  • 学会等名: 第6回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2010-10-16
• [学会発表] Analysis of Micro/meso-Scale Forming considering Local Change in Friction Coefficient (2010)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Makino, Kuniaki Dohda, Man Kwan Ng
  • 学会等名: 第6回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 米沢市
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] 焼付き発生機構の物理的要因 (2010)
  • 著者名/発表者名: 牧野武彦
  • 学会等名: 日本塑性加工学会第2回鍛造分科会工具表面ワークショップ・プロセストライボロジー分科会第125回研究会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] 焼付き発生メカニズムに関する原子論的アプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 牧里武彦
  • 学会等名: 日本塑性加工学会鍛造分科会工具表面・CAE・高温精密鍛造研究班合同会議
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2009-11-09
• [学会発表] 温間マグネシウム成形における工具被膜への凝着と摩擦係数の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤英明(発表者),堂田邦明,牧野武彦,野沢照章
  • 学会等名: 第60回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] マイクロプレスを用いて成形した円錐形状の精度 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堂田邦明,牧野武彦,一木秀仁(発表者),笠原賢一
  • 学会等名: 第60回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] マイクロディンプル成形における金属表面の変形挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 二村優(発表者),堂田邦明,惣野武彦,鈴木哲哉
  • 学会等名: 第60回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] マイクロ・メゾ成形における工具・被加工材界面変形挙動の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 牧野武彦,堂田邦明,石川将之(発表者)
  • 学会等名: 第60回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] 界面焼付き挙動の分子動力学解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 牧野武彦
  • 学会等名: 日本塑性加工学会プロセッシング計算力学分科会第25回セミナー
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 加工履歴がマイクロ塑性変形の異方性に及ぼす影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 牧野武彦(発表者),堂田邦明,石谷彰浩,張華玲
  • 学会等名: 平成2年度塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-05-31
• [学会発表] 金属平面上のマイクロディンプル成形 (2009)
  • 著者名/発表者名: 二村優(発表者),堂田邦明,牧野武彦,鈴木哲哉
  • 学会等名: 平成2年度塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-05-30
• [図書] Chapter 3-Modeling and Analysis at Micro-scales", Micro-Manufacturing, edited by Muammer Koc and Tugrul Ozel (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Makino and K. Dohda
  • 総ページ数: 43-70
  • 出版者: John Wiley & Sons Inc