方向性気孔を有するポーラス金属におけるプラトー現象制御のための構造・材質最適化

定向孔多孔金属平台现象控制的结构和材料优化

• 批准号: 22KJ2916
• 负责人: 澤田 万尋
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2916/
• 关键词: ポーラス金属; エネルギー吸収; 有限要素解析; グラフ; 変形帯

ポーラス金属とは内部に多数の気孔を有する金属であり, 軽量かつ衝撃吸収性に優れる. 特に本研究にて対象とする方向性気孔を有するポーラス金属は, 他種と比較して気孔率が比較的小さい故, エネルギー吸収量が大きいという特徴がある. 高い効率でエネルギーを吸収するためには, 圧縮過程において応力が一定であることが求められるが, 巨視的変形帯が発生すると応力の急減に繋がる. そこで本年度は, 方向性気孔を有するポーラス金属において, 変形帯の具体的な生成箇所を圧縮初期から予測する研究を主に行った.複数の初期配置を有するポーラス金属について, 有限要素シミュレーションによる圧縮変形の模擬を行い, 圧縮ひずみ1.0%と10.0%での相当塑性ひずみ分布を軸に比較した. 各セル壁におけるひずみの最大値を用いてグラフ構造を作成し, ひずみの平均値が最大となる経路を探索した. 異なる圧縮ひずみ間で同一の経路探索結果が得られるか検証し, 特定の条件を満たす場合圧縮ひずみ1.0%における経路探索結果が圧縮ひずみ10.0%における変形帯と一致すると明らかにした.以上の研究成果について, ポーラス材料分野で権威ある国際学会であるCellMAT2022 (Dresden, Germany)にて口頭発表を行った. 加えて, プレプリントとしても広く公開している. グラフ理論をポーラス金属の力学特性に応用する本研究は, 産業界と学術界いずれからも高い興味関心を持って受け止められた.今後は確立した予測手法を基に, 変形帯生成の抑制に必要な構造を明らかにすることを目的として実施する.

Most of the holes in the interior are made of metal, and the amount of metal is absorbent. In this study, the direction of the hole is in the direction of the metal, the porosity is smaller than the porosity, so the absorption capacity is high. A high rate of attention is required. During the process, you must make sure that you are in a hurry. The shape of a giant TV is in a hurry. In the current year, the directional hole has the direction of the metal, the shape, the specific generation, the initial stage, the research, the main line. In the initial configuration of the complex number, there are multiple elements such as metal, metal, finite elements, plastic, plastic and plastic. In each case, the maximum is made up of the average, the maximum, and the road exploration. The results of the exploration of the same road were similar. The results of the exploration of the same road were similar. The results of the road exploration of the specific conditions were not the same. The results showed that the results of the road exploration were better than those of the same route. The above research results show that the materials are widely used. The International Institute of International Studies (CellMAT2022) (Dresden, Germany) reports the data in the table. Add the money to the public, please. In this study, the mechanical properties of metals are used in this study. In the future, we will make sure that there is a basis for the manipulation, and that the shape will generate the necessary information to make it clear that the purpose is to prevent the use of the device.

项目成果

Predicting formation of deformation band via path search in porous metals with unidirectional pores

通过单向孔隙多孔金属中的路径搜索预测变形带的形成

• 发表时间: 2022
• 作者: 赤穗龍一郎;長倉洋樹;Ryuichiro Akaho;Ryuichiro Akaho;Izumi Ikeda;西山活，多辺由佳;西山活，多辺由佳;Katsu Nishiyama and Yuka Tabe;中津陽菜;Mahiro Sawada
• 通讯作者: Mahiro Sawada