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J-GLOBAL ID：202102282252096218   整理番号：21A0535236

μ-EDMプロセスにおけるメルトプール流体力学の数値シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Numerical Simulation of Melt-Pool Hydrodynamics in μ-EDM Process

著者 (3件)： Singh Mahavir (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Kanpur, Kanpur 208016 India) ,  Sharma Shashank (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Kanpur, Kanpur 208016 India) ,  Ramkumar J. (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Kanpur, Kanpur 208016 India)
資料名： Procedia CIRP  (Procedia CIRP)
巻： 95  ページ： 226-231  発行年： 2020年 
JST資料番号： W3527A  ISSN： 2212-8271  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マイクロ放電加工(μ-EDM)プロセスの加工効率と生産性は,プラズマ-材料相互作用に関する基本的な洞察によって強化され,それは放電クレータ形成の実験と数値解析によって評価できる。低いパルス持続時間を有する高電力密度は,固体工作物の液体への変態と,クレータを生成する蒸発相さえもたらす。クレータ寸法は,蒸発誘起反跳圧力および拡張プラズマチャネルにより発揮される圧力の程度に大きく依存した。プラズマ特性,即ち,その温度,圧力および材料除去に対するプラズマ圧力の役割を解析するために,研究者によって努力がなされてきた。しかし,数値的にシミュレートしたクレータのより正確な推定をもたらす正確なプラズマ圧力に関する現実的なデータの不足がある。さらに,蒸発の程度はプラズマ圧力の活性化により遅れる。したがって,μ-EDMの三相マルチフィジックス数値モデリングの予測特性を改善するために,プラズマ圧力の変動の感度解析を実施することが必須である。本論文では,工作物に適用した高電力密度に対応する多相変換を考察するための努力を行った。さらに,メルトプール流体力学に及ぼすMarangoni対流,YoungLaplace表面張力,蒸気誘起反跳圧力および時変プラズマ圧力のようなパラメータの影響を考察した。Ti-6Al-4Vの機械加工のための2Dフェーズフィールド数値モデルを前述のパラメータを考慮して定式化した。数値モデルを商用有限要素法(FEM)ソフトウェアCOMSOLマルチフィジックスに実装した。シミュレーション結果は,パルス持続時間の初期相における材料除去が,クレータサイズを支配する反跳圧力による溶融排除に伴う蒸発によって支配されることを明らかにした。Ti-6Al-4Vの蒸発はメルトプール中の活性プラズマ圧により4250Kに遅れる。残りのパルス周期では,Marangoni対流と共に溶融金属の表面張力誘起逆流がクレータの底部に不均一摂動をもたらす。最後に,模擬クレータを,専用単一スパークEDM回路を用いて,実験的に決定したワンオフクレータで検証した。Copyright 2021 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面張力 ,  プラズマ ,  *シミュレーション ,  蒸発 ,  数値解析 ,  相互作用 ,  放電 ,  有限要素法 ,  ソフトウェア ,  二次元 ,  パルス幅 ,  クレータ ,  *メルト ,  Marangoni対流
準シソーラス用語： *数値シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： マイクロEDM ,  数値シミュレーション ,  プラズマ ,  メルトプール ,  Marangoni対流 ,  反跳圧力 ,  クレータ

分類 (1件)： 特殊加工  (QC04000Y)

タイトルに関連する用語 (5件)： EDM ,  プロセス ,  メルト ,  流体力学 ,  数値シミュレーション