発泡アルミニウム材を内挿した構造部材の一体成形

结构件与泡沫铝嵌件一体成型

• 批准号: 15760080
• 负责人: 塩見 誠規
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760080/
• 关键词: 発砲アルミニム; 多孔質金属; 軽量構造部材; 有限要素法解析; 変形特性; 発泡アルミニウム; 降伏条件式; 発泡特性; 圧縮変形特性

近年,環境負荷低減のため自動車産業では車両の軽量化が図られている.しかしながら,自動車の場合,事故時の衝突安全性を維持あるいは向上させながら軽量化を行う必要があるため,衝撃吸収性に優れた軽量構造部材の製造が必要不可欠である.そこで本研究では,発泡アルミニウム材を内挿した構造部材の作製技術の開発を目的とする.発泡アルミニウム材料は,軽量で遮音性,断熱性,電磁波吸収性,衝撃吸収性に優れた多孔質金属で,リサイクル性も良い材料である.アルミニウム合金粉末と発泡剤を混合して圧粉体を作成し,加熱発泡させながら中空部材に挿入させることにより一体構造部材を作製する実験を行った.また,発泡アルミニウムの変形特性を多孔質体の力学を基に定式化を行い,有限要素法シミュレーションによる解析を行った.発泡剤を含むアルミニウム圧粉体をアルミの融点以上に加熱したダイスを用いて押し出すことにより,加熱発泡させながら円柱形状の型に挿入する実験を行った.その結果,鋼管内で未充満部がありながらも,密度約0.59g/cm^3(相対密度0.22)の発泡アルミニウムを鋼管内に内挿することができた.さらに,鋼管内の細部へ充填させるために,押出し速度,加熱ダイス温度,押出し量の制御により鋼管の86%の体積に相対密度0.24の発泡アルミニウムを充填させることが可能となった.多孔質体の力学に基づいた発泡アルミニウムの変形解析では,発泡アルミ内の空孔サイズのバラツキを正規分布する相対密度で表現し,空孔サイズの分布が変形に与える影響について有限要素法解析を行った.その結果,相対密度の正規分布における標準偏差が小さいとき,すなわち空孔サイズのバラツキが小さい場合,発泡アルミニウムの圧縮における応力の上昇率が小さくなる傾向を見いだした.

In recent years, low environmental load reduction の た め automotive industry で は car struck の 軽 quantitative が 図 ら れ て い る. し か し な が ら, automotive の occasions, safety accident の conflict を maintain あ る い は upward さ せ な が ら 軽 quantitative を line う necessary が あ る た め, blunt shock absorption 収 sex に optimal れ た 軽 の quantity structure of material manufacturing が need not owe で あ る. そ こ で this study で は The manufacturing technology of the structural components of the foam ア ア ニウム ニウム ニウム material を and the purpose of the development を is とする. 発 bubble ア ル ミ ニ ウ は ム material, amount of 軽 で tone sex, hot and electromagnetic wave absorption 収, blunt shock absorption 収 sex に optimal れ た porous metal で リ サ イ ク ル good sex も い material で あ る. ア ル ミ ニ ウ ム alloy powder と 発 bubble tonic を mixed し て 圧 powder を し consummate, heating 発 bubble さ せ な が ら hollow part material に scions into さ せ る こ と に よ り を integrated structure of materials Line system す る be 験 を っ た. ま た, 発 bubble ア ル ミ ニ ウ ム の - shape features を porous plastid の mechanics を base に demean を い, finite element method シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る parsing line を っ た. 発 bubble tonic を containing む ア ル ミ ニ ウ ム 圧 powder を ア ル ミ の heating melting point above に し た ダ イ ス を with い て detain し out す こ と に よ り, heating 発 bubble さ せ な が ら has drifted back towards ¥ type shape is の に scions into す る be 験 を line っ た. そ の as a result, the steel pipe で inert against department が あ り な が ら も, density of 0.59 g/cm ^ 3 (0.22) phase density seaborne の 発 bubble ア ル ミ ニ ウ ム を steel pipe inside に scions す る こ と が で き た. さ ら に, steel pipe の detail へ filling さ せ る た め に, extruding し speed, heating ダ イ ス temperature, amount of extruding し の suppression に よ り steel pipe の 86% の に phase volume density 0.24 の seaborne 発 bubble ア ル ミ ニ ウ ム を filling さ せ る こ と が may と な っ た. Porous plastid の mechanics に base づ い た 発 bubble ア ル ミ ニ ウ ム の - form analytical で は, 発 bubble ア ル ミ の inside empty hole サ イ ズ の バ ラ ツ キ を normal distribution す る phase density seaborne で し, empty hole サ イ ズ の distribution が に - shape with え る influence に つ い て finite element analytic line を っ た. そ の as a result, the phase density seaborne の normal distribution に お け る small standard deviation が さ い と き, す な わ ち empty hole サ イ ズ の バ ラ ツ キ が small さ い occasions, 発 bubble ア ル ミ ニ ウ ム の 圧 shrinkage に お け る 応 force の lift が small さ く な る tendency を see い だ し た.

项目成果

塩見誠規: "多孔質体の力学を基にした発泡アルミの降伏条件"平成15年度塑性加工春季講演会講演論文. 373-374 (2003)

Makoto Shiomi：“基于多孔体力学的泡沫铝的屈服条件”2003 年春季塑性会议工作论文 373-374 (2003)。

発泡アルミニウム材の圧縮変形解析

泡沫铝材料的压缩变形分析

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本機械学会2004年度年次大会講演論文 1
• 作者: 細野 高史;比田井 洋史;戸倉 和;今釜俊介;塩見誠規
• 通讯作者: 塩見誠規

押出し発泡法による発泡アルミニウムの金型への充填

采用挤压发泡法将泡沫铝填充到模具中

• 发表时间: 2005
• 期刊: 平成17年度塑性加工春季講演会論文 平成17年度(印刷中)
• 作者: 細野 高史;比田井 洋史;戸倉 和;今釜俊介
• 通讯作者: 今釜俊介

押出し発法による多孔アルミニウムの形成

挤压法形成多孔铝

• 发表时间: 2004
• 期刊: 平成6年度塑性加工春季講演会論文 平成16年度
• 作者: 細野 高史;比田井 洋史;戸倉 和;今釜俊介;塩見誠規;大西智之
• 通讯作者: 大西智之

大西智之: "発泡アルミニウム材の押出し発泡成形"第54回塑性加工連合講演会講演論文. 181-182 (2003)

Tomoyuki Onishi：“泡沫铝材料的挤出泡沫成型”第 54 届塑料加工联盟会议的演示文稿 181-182 (2003)。