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J-GLOBAL ID：201502204926936268   整理番号：15A1033302

金属製造プロセスにおける流動・凝固現象の連成解析

Coupling Simulation of Flow and Solidification Phenomena for Manufacturing Processes of Metal Products

著者 (2件)： 平田直哉 (東北大学大学院工学研究科) ,  安斎浩一 (東北大学大学院工学研究科)
資料名： まてりあ  (Materia Japan)
巻： 54  号： 9  ページ： 440-443 (J-STAGE)  発行年： 2015年 
JST資料番号： F0163A  ISSN： 1340-2625  CODEN： MTERE2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 複合現象の考慮が必要な鋳造プロセス解析に対して従来用いられてきた手法における課題と粒子法を用いた取組みを述べた。粒子法はLagrange系メッシュレス法(連続体を離散化する手法)である。粒子法では任意の要素間における相互作用計算が,各支配方程式に対して定義される。従って,任意の要素間に任意の支配方程式を適用でき,様々な複合現象を調べるのが従来の有限差分法や有限体積法に比べ容易である。この粒子法の利点を生かした解析例として,鋳造時の引け巣形成過程直接解析と遠心鋳造における流動-凝固連成解析を述べた。注湯中に進行する凝固が,最終的な引け巣形状に及ぼす影響を粒子法により直接解析した。粒子法による伝熱・凝固解析と流動解析を連成させ,固相率増加による密度増加を考慮したのみの単純な解析である。粒子法では基本的にすべての解析を連成し同時に時間進行させるため,注湯中に生じる凝固殻の成長が,湯流れや伝熱等に及ぼす影響を同時に考慮することが容易である。遠心鋳造は鋳型を高速回転させながら,その内側に溶湯を鋳込む鋳造法で,様々な長尺パイプ形状製品の製造に用いられている。高速回転する鋳型に鋳鉄を鋳込んだ際の様子を解析した。

シソーラス用語： 数値解法 ,  流動解析 ,  粒子 ,  シミュレーション ,  流体流 ,  流動 ,  *凝固 ,  数値解析 ,  差分法 ,  有限体積法 ,  連続体 ,  数学的変換 ,  物質移動 ,  *引け巣 ,  *遠心鋳造 ,  液体流 ,  溶融金属 ,  凝固シェル ,  伝熱 ,  方程式 ,  鋳型【鋳造】 ,  離散化 ,  粒子法 ,  CFD【流体力学】 ,  解析 ,  流体力学 ,  物理学 ,  科学 ,  力学 ,  連続体力学 ,  自然科学
準シソーラス用語： 計算流体力学 ,  凝固解析 ,  支配方程式 ,  流れシミュレーション ,  連成解析

分類 (1件)： 鋳造に関する各種技術  (WC01040B)

引用文献 (21件)：

• (1) 越塚誠一:数値流体力学,培風館,(1997).
• (2) 越塚誠一,柴田和也,室谷浩平:粒子法入門,丸善,(2014).
• (3) たとえば MAGMA Soft^TM,http://www.scsk.jp/product/common/magmasoft/,CAP Cast^TM,http://www.capcast.co.jp/,ADSTEFAN^TM,http://www.adstefan.com/,JSCAST^TM,http://www.qualica.co.jp/jscast/など.
• (4) 平田直哉,安斎浩一:鋳造工学,投稿中.
• (5) http://www.povray.org/

タイトルに関連する用語 (5件)： 製造プロセス ,  流動 ,  凝固 ,  現象 ,  連成解析