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 Design of Granules for Green Compacts by Simulation of Spring-back Behavior

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著者

    • 下坂 厚子 SHIMOSAKA ATSUKO
    • 同志社大学工学部 物質化学工学科 Department of Chemical Engineering and Materials Science, Faculty of Engineering, Doshisha University
    • 山本 優子 YAMAMOTO YUKO
    • 同志社大学工学部 物質化学工学科 Department of Chemical Engineering and Materials Science, Faculty of Engineering, Doshisha University
    • 日高 重助 HIDAKA JUSUKE
    • 同志社大学工学部 物質化学工学科 Department of Chemical Engineering and Materials Science, Faculty of Engineering, Doshisha University

抄録

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.<br>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.<br>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.

The spring-back of compacts was quantitatively related with granule properties by a new mechanical analysis using the powder simulation to restrain the spring-back that occurs in compression of granules.<br>First, it was confirmed experimentally that the mechanical properties of single granules varied with slurry conditions and affected the properties of compression and the spring-back of compacts. The compression and spring-back behavior of granules was simulated by the finite element method (FEM) considering the mechanical properties of single granules. The validity of proposed method was confirmed by the fairly good agreement of the simulated stress-strain curve and spring-back rate with the experimental results.<br>Based on the results of simulation for granules having arbitrary mechanical properties, it was found that granules that undergo re-arrangement in the early stage of compression, transmit stress homogeneously in the middle stage, and undergo large plastic deformation in the last stage produce homogeneous compacts and restrain the spring-back of green compacts. The procedure proposed here offers useful information to design granules that restrain the spring-back of green compacts.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 29(6), 811-818, 2003-11-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013411729
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6776951
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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