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高精度金型設計のための粉体成形シミュレーション技術の実証

高精度模具设计粉末成型模拟技术演示

基本信息

批准号：
17KK0110
负责人：
酒井幹夫
金额：
$ 9.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018 至 2023
项目状态：
已结题

项目摘要

2022年度も、産業における粉末金型充填の数値シミュレーションを実行するための要素技術の開発に資する研究に取り組んだ。産業の粉末金型充填では、移動する壁境界において固体粒子が空気の流れの影響を受けながら流動する。さらに、産業の粉末金型充填では、莫大な数の固体粒子を模擬する必要がある。また、粉末金型充填の評価において、充填前後の粉体の混合状態の変化も把握する必要がある。本研究では、固体粒子をDiscrete Element Method（DEM）で模擬し、DEMとComputational Fluid Dynamics（CFD）を連成した固気二相流の数値シミュレーションを使用した。粉末金型充填のシミュレーションを実行するために、DEM-CFD法に、研究代表者のグループで独自開発した計算モデルである、DEM粗視化モデルならびにImmersed Boundary MethodとSigned Distance Functionを結合した壁境界モデルを導入した。本年度、上記の要素モデルの妥当性確認に資する研究を行った。さらに、粉末金型充填で要求される要素技術と共通なものが多く含まれる体系のコンテナブレンダーにおいて物理現象の考察を行った。コンテナブレンダーにおいて、粒子径が小さくなると、固体粒子の挙動が領域内部に生じる空気の流れの影響を受けやすくなり、これが粉体混合効率に寄与することが示された。研究論文を発表するばかりでなく、当該分野に関連する研究をまとめた解説論文を執筆した他、招待講演においてこれまでの研究成果のまとめに関する発信も行った。なお、2022年度もコロナ禍により外国機関と直接交流する機会が乏しかったため、不定期にオンライン会議などを開催して研究交流を進めた。

In 2022, the industry's powder gold mold filling technology has been researched and researched by the company. Industry's powder gold type is filled and moved, and the solid particles are moved into the wall realm and are affected by the flow of the solid particles.さらに、Industry's powder gold type filling では、A large number of solid particles をsimulation is necessary がある.また, the evaluation of powder gold mold filling, the mixing state of the powder before and after filling, and the necessary control of the mixing state. In this study, solid particles were simulated using the Discrete Element Method (DEM), and DEM and Computational Fluid Dynamics (CFD) were used to simulate the two-phase flow. Representative of powder gold mold filling technology, DEM-CFD method, and researchグループで independently developed the モデルである, DEM roughening モデルならびにImmersed Boundary MethodとSigned Distance Functionをcombineした wall realmモデルをimportした. This year, we will conduct research and conduct research to confirm the adequacy of the above mentioned elements.さらに、Powder gold type filling requirements されるelements technology and common なものが多くcontainsまれる SYSTEM のコンテナブレンダーにおいて Observation of physical phenomena を行った.コンテナブレンダーにおいて, particle diameter is small, さくなると, solid particles are moving inside the field. The influence of る空気の流れのを is affected by けやすくなり, これがpowder mixing efficiency and することが Show された. Research paper を発 table するばかりでなく、When the division is related する research をまとめた explanation paper をHe wrote the article and gave a lecture on the research results.なお, 2022 FY 2022 もコロナ风によりThere is a lack of opportunities for direct exchanges with foreign institutions.かったため、Irregular にオンライン meetings are held to promote research and exchanges.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Coarse graining DEM simulations of a powder die-filling system

粉末模具填充系统的粗粒 DEM 模拟

DOI：
10.1016/j.powtec.2020.05.063
发表时间：
2020
期刊：
Powder Technology
影响因子：
5.2
作者：
Widartiningsih Putri Mustika;Mori Yuki;Takabatake Kazuya;Wu Chuan-Yu;Yokoi Kensuke;Yamaguchi Akira;Sakai Mikio
通讯作者：
Sakai Mikio

State-of-the-art DEM modeling towards realization of CPS based pharmaceutical manufacturing processes

最先进的 DEM 建模，以实现基于 CPS 的药品制造流程