相変態を利用した環境と省エネルギーのための新しい塑性加工法の均質化法による検討

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750075
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 岩本 剛 広島大学, 工学部, 助手 (40274112)
• Keywords: ひずみ誘起マルテンサイト変態 / TRIP鋼 / 均質化法 / 環境と省エネルギー / 塑性加工法 / 数値シミュレーション

Research Abstract

マルテンサイト変態の発生する材料においては,変態に伴って変態ひずみと呼ばれるせん断と体積膨張ひずみが生じる.また,この変態現象は温度に依存するため,熱膨張ひずみを考慮する必要がある.そこで,これらと弾粘塑性ひずみ速度の和から,微視領域における変態-熱弾粘塑性型構成式を導出した.導出した構成式に均質化理論を適用し,巨視的構成式等の基礎方程式系を得る.さらに,相変態によって発生する潜熱を考慮した微視領域における熱伝導方程式に対しても同様に均質化法を適用し,基礎方程式を得た.これらを大変形,弾粘塑性体に対する均質化法に基づいて,既に構築済みの数値シミュレーションシステムに組み込み,変態-熱-力学連成問題に適用可能な均質化法を用いた相変態発生材料用の数値解析システムを構築した.さらに,均一オーステナイト相内に楕円体形状を持ったマルテンサイト相をその中央部に配置した単位セルモデルを用い,その単位セルが変態カイネティクスモデルに従って成長すると考え,移動境界問題として解析モデルを構築した.

Research Products

• [Publications] 高橋弘樹: "マルテンサイト相を楕円体により表現した微視領域単位セルを用いたTRIP鋼の変形挙動の数値シミュレーションとマイクロメカニクスとの比較"第5回計算工学講演論文集. 5・2. 727-728 (2000)
• [Publications] 高橋弘樹: "マルテンサイト相の成長を考慮した微視領域におけるTRIP鋼の変形挙動の数値シミュレーション"日本機械学会関西支部第24回NCPシンポジウム講演論文集. 29-32 (2000)
• [Publications] 川本武史: "温度場を連成した均質化法による2相材の変形挙動の数値シミュレーション"日本機械学会関西支部第24回NCPシンポジウム講演論文集. 59-61 (2000)
• [Publications] 高橋弘樹: "楕円体マルテンサイト相の成長を考慮した微視領域におけるTRIP鋼の変形挙動の数値シミュレーション"日本機械学会中国四国支部第39期総会・講演会. (発表予定). (2001)
• [Publications] T.IWAMOTO: "Computational simulation of deformation behavior of two phase materials for TRIP steel by homogenization technique"The fifth international seminar on microstructures and mechanical properties of new engineering materials. (To be presented). (2001)
• [Publications] 川本武史: "均質化法に基づくTRIP鋼の変形挙動の数値シミュレーション"日本機械学会2001年次大会,2001.8.27〜30,福井. (発表予定). (2001)