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

利用均化法研究相变环保节能新型塑性加工方法

• 批准号: 12750075
• 负责人: 岩本 剛
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750075/
• 关键词: 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

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,各相における微視領域上の変態-熱弾粘塑性型構成式を導出した.変位速度の漸近展開形式を導出した構成式に導入し,均質化理論を適用することによって,特性変位関数を未知数とした微視系積分方程式,均質化定数を含む巨視系仮想仕事の原理式等の基礎方程式系を得た.同時に温度場も漸近展開によって表し,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することによって,均質化理論に基づく基礎方程式を得た.これらを既に構築済みの有限要素法に基づいた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構築し,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.この解析システムを用いて,巨視的に平面ひずみ引張りを与えて数値シミュレーションを行った結果,これまでの有限要素法による数値シミュレーションと同じ傾向を示すと同時に,微視構造を忠実に表現可能なため精度のよい数値解が得られた.例えば,これまでのマルテンサイト相体積分率を内部変数とした有限要素法解析では,マルテンサイト相の配向性が表現不可能であったが,この数値シミュレーションシステムでは可能となる.

The material is in a state of transition, the material is in a state of transition, and the material is in a state of transition. This phenomenon depends on temperature, and thermal expansion is necessary. The constitutive formula of thermo-viscoplastic type in Weishi app is derived. The asymptotic expansion form of the phase velocity is derived from the constitutive equation, and the homogenization theory is applied to the equation. The characteristic phase relation number is unknown. The Weishi app is an integral equation. The homogenization determination number is obtained from the fundamental equation system including the macrovision system and the principle equation. At the same time, the asymptotic expansion of temperature field and the latent heat generation of phase change are considered. The heat conduction equation in the Weishi app field is applied to the homogenization method. The basic equation of homogenization theory is obtained. The finite element method is used to construct the finite element model, and the finite element model is used to construct the finite element model. The finite element model is used to construct the finite element model. In addition, the uniform structure of the inner phase of the body shape is maintained, and the central part of the inner phase of the body is configured to be constructed, and the unit is configured to be constructed. The analysis results show that the finite element method can be used to calculate the precision of the Weishi app. For example, the internal variation of phase volume fraction is analyzed by finite element method, and the alignment of phase is impossible.

项目成果

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)

Takeshi Kawamoto：“通过与温度场耦合的均匀化方法对两相材料的变形行为进行数值模拟”第 24 届 NCP 研讨会论文集，日本机械工程师学会关西分会 59-61 (2000)。

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). (2

T.IWAMOTO：“均匀化技术对TRIP钢两相材料变形行为的计算模拟”第五届国际新型工程材料显微组织与力学性能研讨会。

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年度年次大会講演論文集. 1. 65-66 (2002)

Takeshi Kawamoto：“基于均匀化方法的TRIP钢变形行为的数值模拟”日本机械工程学会2001年年会论文集1. 65-66（2002）。

T.Iwamoto: "Computational simulation of deformation behavior of two phase material for TRIP steel by homogenization technique"Mechanical Properties of Advanced Engineering Materials, Proc. IMMM'2002. 519-524 (2001)

T.Iwamoto：“通过均匀化技术对 TRIP 钢两相材料变形行为进行计算模拟”先进工程材料的机械性能，Proc。

Takeshi IWAMOTO: "Computational simulation of deformation behavior of TRIP steel by homogenization"Plasticity, Damage and Fracture at Macro, Micro and Nano Scales, Proc. Plasticity 2002. 189-191 (2002)

Takeshi IWAMOTO：“均匀化 TRIP 钢变形行为的计算模拟”宏观、微观和纳米尺度的塑性、损伤和断裂，Proc。