採択課題 【詳細】
jh220023 | 3Dプリンタ積層造形のパウダーモデル構築と大規模フェーズフィールド格子ボルツマン計算 |
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課題代表者 | 高木知弘(京都工芸繊維大学機械工学系) Tomohiro Takaki |
概要 |
本研究では,金属積層造形における高精度な材料組織予測を可能とする数値シミュレーション法の開発を行う.溶融プール内の凝固組織をありのまま再現する高精度モデルと,効率的な計算を目指す結晶粒スケールの粗視化モデルの二つのモデル開発を同時に進める.本年度は,粗視化モデルを対象とし,パウダーの溶融凝固問題に着目して研究を進めた.ここで,粉末床形成からレーザー走査までの一通りのプロセルを再現可能な2次元モデルとプログラムを作成した.溶融プール形成,キーホール形成,マランゴニ対流,多結晶凝固の一連の現象を再現可能であることを確認したが,粉末床を設けると計算が不安定化し課題となっている.さらに,温度場を移動点熱源の理論解を与えるRosenthalの式をmulti-phase-fieldモデルに組み込み,複数層・複数トラックの組織予測が可能なコードを作成し,シミュレーションを行うことで特徴的な多結晶組織を再現可能であることを示した. |
報告書等 | 研究紹介ポスター / 最終報告書 |
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