高精度金型設計のための革新的粉体成形シミュレータの開発
【研究分野】計算科学
【研究キーワード】
離散要素法 / 粉体工学 / 粉体 / 粉末金型充填 / シミュレーション / 数値流体力学 / DEM-CFD / 粉体シミュレーション / DEM / 固体-流体連成問題 / 計算力学 / 粒子法 / 粗視化 / 計算科学 / DEM粗視化モデル
【研究成果の概要】
申請者のグループで独自開発した、DEM粗視化モデルおよび符号付距離関数と埋込境界法を結合した壁境界モデル（薄板モデルを含む）が、粉末金型充填をはじめとする固気混相流体系に応用できることを理論的および実験的に示す。また、離散要素法で模擬した粉体の空間分布を反映した粉末圧縮シミュレーションを行うための計算手法を新たに開発する。
【研究の社会的意義】
金型を用いた粉体成形プロセスを経て製造される製品は、数え上げたら枚挙に暇がない。今日の粉体成形技術（金型設計から運転条件検討まで）は、職人の経験に支えられている。技術伝承を円滑に進めるため、コンピュータシミュレーションの粉体成形技術への応用が期待されている。本研究では、試作品を製作しなくても高精度な金型設計が可能となる革新的なシミュレータを開発する。本研究成果は、粉末金型充填の運転条件の最適化や粉末成形の歩留まりの向上に役立てられる。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)