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In-situ観察に基づく超音波振動付加下における塑性変形挙動の理解とその応用

基于原位观测的超声振动塑性变形行为研究及其应用

基本信息

批准号：
22K18758
负责人：
杉原達哉
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18758/
关键词：
塑性変形超音波振動トライボロジー Blaha効果塑性加工

项目摘要

金属の塑性変形時に超音波振動を付与することによって変形抵抗が低減する現象は，「Blaha効果」として広く知られ，金属加工への積極的な展開が進められている．本研究では，Blaha効果の詳細なメカニズムや発現条件を明らかにするためには，同効果をもたらす要因とされている，超音波重畳効果や転位への作用をはじめとする「体積効果」と，界面摩擦への作用である「表面効果」とを明確に切り分け，かつ定量的な指標によって評価すべきであるという考えのもと，「超音波振動下における材料の塑性流動現象のin-situ観察」による評価手法の確立を図るというものである．R4年度は主に，超音波振動付与の状態における材料の塑性流動現象のin-situ観察手法の確立を目指し，実験装置の構築を行った．そして，くさび状圧子（インデンタ）による押し込み試験を活用した装置を開発ことによって，せん断，切断，圧縮といった様々な変形場における超音波振動の影響の可視化を実現した．また，DIC解析を援用することで，材料内部の変形速度場，インデンタ壁面での材料すべり速度など，様々な変形場の特徴を定量化する手法を確立した．さらに，同装置を用いた可視化実験を実施することによって，超音波振動がもたらす「体積効果」と「表面効果」の影響を切り分け，それぞれの影響を定量的な指標をもってして評価を行うことで，超音波振動を付与した状態における変形抵抗モデルの構築を図った．

In this study, the results of the study show that the Blaha results are very active in the development of metal processing. In this study, the results of Blaha experiments show that the conditions are satisfactory. In this study, the results of the study showed that the ultrasonic vibration payment and the mechanical resistance of the metal, the results of the metal processing, the active development of the metal processing system and the results of the study. The effect of ultrasound on the weight of the body, the friction of the interface, the effect of the surface, the weight of the ultrasound, the friction of the interface, the effect of friction, the effect of interface friction, the "under ultrasonic vibration, the plastic flow behavior of materials under ultrasonic vibration is monitored by in-situ." the method of monitoring is used to make sure that the owner of the year of the year is R4, and the plastic flow of materials is like that of in-situ, and the equipment is used to monitor the target. The device is operated on, cut off, cut, cut, cut off, cut off, cut off, Using the same device, we can use the same device to make sure that the equipment can be used in the same way. The ultrasonic vibration machine can be used to measure the quality of the equipment, and the ultrasonic wave can be used to measure the quality of the equipment. Ultrasonic vibration payment is related to the shape of resistance to ultrasonic vibration.