スプリングバック挙動シミュレーションによる圧縮成形用顆粒の設計

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概要

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粉体圧縮成形におけるスプリングバック抑制のために，粉体シミュレーションを用いた新しい力学的手法により顆粒特性とスプリングバックの関係を定量的に明らかにした．まず，実験から顆粒調製条件によって顆粒力学特性は大きく変化し，圧縮特性およびスプリングバックに多大な影響を与えることを確認した．次に，単一顆粒の力学特性を考慮した有限要素法による粉体圧縮成形およびスプリングバック挙動のシミュレーションを行った．得られた応力−歪み曲線およびスプリングバック値は実験結果と良い一致を示し，本手法の妥当性を確認した．任意の力学特性を有する顆粒についてシミュレートした結果，圧縮初期で十分な再配列を起こし圧縮中期に均一な応力を伝達し圧縮後期で大きな塑性変形を生じる顆粒が，成形体の均質性をたかめ，さらにはスプリングバックを抑えることを明らかにした．本手法はスプリングバックを抑制するための顆粒設計に対して有用な情報を与える．
2003-11-20

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