体験的実験とシミュレーション技術の連携による新たな鍛造実験方法の開発

将体验实验与模拟技术相结合，开发新的锻造实验方法

基本信息

批准号：
22917008
负责人：
石塚和則
金额：
$ 0.36万
依托单位：
Kushiro National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22917008/
关键词：
鍛造シミュレーション

项目摘要

【研究の目的】本研究で着目する鍛造シミュレーションは,機械工業分野で積極的に活用されつつあるが,これまで本校で,このような進んだ技術を実験実習に取り入れる試みは,されていなかった.現行の鍛造実習は,座学の理解を補うものであるが,その内容は単なる自由鍛造の体験である.そこで新たにシミュレーション技術を取り入れた型鍛造に関する実験を導入し,学生が機械工作法の講義で学んだ鍛造に関する知識を確認し,理解を深められる内容とする.また,鍛造模型実験も合わせて導入し,それらを効果的に活用する方法を研究する.【研究の方法】1)古くから行われ,実績のある型鍛造の代替材(プラスティシン粘土+潤滑剤)を用いた模型実験を参考に,簡易的に行える模型実験を検討した.2)本校において過去に実施された鍛造シミュレーションを用いた研究(宮澤ら,機論,C, vol.68 [674], pp.242-247)において,シミュレーションの有効性の検証がなされてきた.それらの研究成果を参考にし,実際に鍛造加工を行うことなく,パラメータを変えるだけで,容易に種々の検証を行えるシミュレーション技術のメリットを生かす実験内容となるよう,検討した.3)日本塑性加工学会主催,第116回塑性加工学講座「鍛造CAEの基礎と活用事例」に参加し,得られた関連知識を,教材開発に生かした.4)本研究による取り組み内容を,機器分析技術研究会ならびに総合技術研究会で口頭発表し,質疑応答の中で得られた知見を教材開発に生かした.【研究の成果】1)卓上プレス機,透明アクリル治具で構成する模型実験装置を製作した.金属とは物性値は違うものの,粘土と潤滑油を用いた模型実験により,鍛流線を視覚的に確認し,鍛造現象を簡易に体験できるものである.2)鍛造シミュレーションソフトウェアの操作手順を示したマニュアルを作成した.座屈を生じさせるような直径より十分長い材料の鍛造を対象にして,パラメトリックスタディを行い,鍛造メカニズムの理解を深めるものである.これら模型実験装置および鍛造シミュレーションパラメトリックスタディ教材は,平成23年度後期4年工学実験の一テーマである「生産」の教材として活用する.

[研究的预测]专注于这项研究的锻造模拟正在积极地用于机械行业领域，但是我们学校没有尝试将这种先进技术纳入实验实践培训。当前的锻造实践补充了对课堂学习的理解，但内容只是一种自由锻造的体验。因此，引入了一项关于霉菌锻造的新实验，并引入了仿真技术，学生将确认在机械制作方法的讲座中学习的知识，并加深他们的理解。另外，还引入了锻造模型实验，并有效地利用了模型。 [研究方法] 1）根据模型实验，使用经过验证的替代材料锻造（塑料粘土 +润滑剂）进行了模型实验，该模型实验已进行了检查，该实验已于古代并经过证实进行。 2）研究使用过去在我们学校进行的锻造模拟的研究（Miyazawa等人，机械理论，C，第68卷[674]，模拟的有效性已在第242-247页中验证。基于这些研究结果，我们研究了实验内容，以利用模拟技术的好处，可以通过更改参数来验证，而无需实际锻造的参数。3）我们参与了第116个塑料处理课程“伪造的CAE的基本原理和利用案例，”，“伪造的CAE的基本案例”，“由日本塑料过程中获得的相关技术的构造材料的相关知识在教学材料中获得的研究，我们在教学材料中获得了4）。研究协会，并利用在问答环节期间获得的知识来开发教材。[研究结果] 1）桌面制造了模型实验设备，由新闻机和透明的丙烯酸夹具组成。尽管金属的物理特性是不同的，但可以通过使用粘土和润滑油的模型实验来视觉上检查锻造的流线和经验，并可以轻松地锻造现象。2）创建了一项手册，该手册显示了锻造模拟软件的操作程序。进行了参数研究，用于锻造比导致屈曲的直径更长的材料，并加深对锻造机制的理解。这些模型实验设备和锻造模拟参数研究材料将用作“生产”的教材，这是2011年下半年工程实验的主题。