Evaluation of Shock Characteristic of Paper for Establishment of Metal Forming by Shock Loading Using Paper Die

评估纸的冲击特性，用于利用纸模进行冲击载荷金属成形

基本信息

批准号：
20K04220
负责人：
井山裕文
金额：
$ 2.25万
依托单位：
National Institute of Technology, Kumamoto College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)紙の衝撃特性評価：紙型の材料となるコート紙において、高速度ビデオカメラを用いた衝撃波透過試験を実施した。その結果を基に衝撃特性評価を行った。コート紙に入射する衝撃波速度と透過後の衝撃波速度を求めた。その結果、衝撃波特性を示す衝撃波速度および粒子速度を求めることができた。これらを数値シミュレーションに活用する状態式のパラメーターとして用いる。これまで紙などの衝撃波特性を評価したものが無く、この衝撃特性評価により大きく本研究課題の最終目標に近づいた。(2)数値シミュレーションによる紙の衝撃特性評価：上記（１）の成果により、紙材を型にした金属板の成形シミュレーションを行うことができた。細線放電による水中衝撃波の発生については、すでに爆薬換算としての薬量が同定されたので、その薬量による爆薬の水中爆発による水中衝撃波の圧力分布を求めることが可能となった。この圧力値と実験で得られた圧力値との比較を行い、数値シミュレーションの妥当性を検討し、その手法を確立できた。(3)紙材の機械的性質の評価：紙材の機械的特性を評価するための引張試験を実施できるように、専用の治具を開発し、コート紙の引張試験を行った。その結果、応力-ひずみ線図を求めることができ、静的引張荷重による紙材の引張強度を求めることができた。(4)紙型を用いた金属成形実験とその評価：銅板の衝撃成形において、紙型が１枚のときと、複数枚積層した場合の成形結果の比較を行った。ここでは積層した場合の紙型のダレや厚さの評価が行われた。

（1）纸张的影响特征评估：使用涂层纸上的高速摄像机进行冲击波传输测试，这是纸型材料的材料。根据结果，评估了影响特征。确定了涂层纸上的冲击波速度和传输后的冲击波速度。结果，获得了冲击波速度和粒子速度表现出冲击波特征。这些用作用于数值模拟中的状态方程的参数。到目前为止，还没有评估过诸如论文之类的冲击波特征，并且这种冲击属性评估使我们更加接近该研究主题的最终目标。（2）使用数值模拟评估纸张的影响特征：以上（1）的结果允许模拟将纸质材料制成的金属板塑造成霉菌。至于由于电线排放而引起的水下冲击波的产生，已经确定了作为爆炸性等效物的药物的量，并且由于药物量而导致的水下爆炸引起的水下冲击波的压力分布已经有可能确定水下冲击波的压力分布。将该压力值与实验中获得的压力值进行了比较，并研究了数值模拟的有效性，并确定了该方法。（3）评估纸质材料的机械性能：开发了特殊的夹具并在涂层纸上进行拉伸测试，以便可以进行拉伸测试以评估纸质材料的机械性能。结果，可以获得应力 - 应变图，并可以确定静态拉伸负荷引起的纸质材料的拉伸强度。（4）使用纸质模具及其评估的金属成型实验：在铜板的撞击中，使用一种纸霉时的成型结果以及比较了堆叠多个纸张时。在这里，评估了纸质图案的松弛和厚度。