Structural and Processing Reliability Group構造・加工信頼性研究グループ
データベース化を図り、産業界への技術の橋渡しを行うことによって、産業競争力の強化へ貢献する
About研究グループについて
構造・加工信頼性研究グループは、輸送機器、産業機器等の構造部材には、様々な材料、加工技術が用いられており、その信頼性確保に対応するため、「材料信頼性」、「シミュレーションによる加工最適化」、「先進加工技術の信頼性向上」の３本の柱を軸に、塑性加工、鋳造、付加加工、表面処理や衝撃加工など先進加工技術に関する変形・破壊・加工メカニズム解明を実験や理論から研究を進めるとともに、データベース化を図り、産業界への技術の橋渡しを行うことによって、産業競争力の強化への貢献を目指しています。
キーワード
塑性加工、鋳造、付加加工、表面処理、機械学習・プロセスシミュレーション、材料組織、材料強度
Points研究の三本柱
- 1材料の信頼性
- 2シミュレーションによる加工最適化
- 3先進加工技術の信頼性向上
輸送機器、産業機器等の構造部材には、多種多様な材料、加工技術が用いられており、その信頼性を確保することが必要不可欠です。
本研究グループでは、「材料の信頼性」、「シミュレーションによる加工最適化」、「先進加工技術の信頼性向上」の３本の柱を軸に、
・強度や疲労といった力学的信頼性、変形や加工による材料組織評価
・機械学習やシミュレーションによる加工最適化
・塑性加工、鋳造、付加加工、表面処理や衝撃成形などの先進加工技術の信頼性向上
など高付加価値製品や技術の創出に取り組んでいます。
Subjects研究課題
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1.材料信頼性評価
材料や加工の信頼性を評価するには、材料の力学特性や変形組織を詳しく分析することが必要です。そこで、加工材の強度・寿命評価や変形による材料組織変化の解析を取り込み、変形・破壊・加工メカニズムの解明を行っています。
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2.シミュレーションによる加工最適化
塑性加工・鋳造・接合・めっきといった加工プロセスにおいて、有限要素解析や粒子法等の各種シミュレーション技術、機械学習等の最新技術を活用した加工最適化について研究を行っています。
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3.先進加工技術の信頼性向上
輸送機器や産業機器には、近年多種多様な構造部材が用いられており、その材料に適した加工技術が求められています。そこで、塑性加工、鋳造、付加加工、表面処理や衝撃成形などの先進加工技術に関する加工の信頼性向上を目指し、研究開発を行っています。
Themes個別研究課題
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構造・加工材料の力学的信頼性評価
輸送機器の軽量化・低燃費化には、軽量かつ高剛性な複合材料を組み入れることが求められます。そのような材料の力学特性・寿命評価や接着・接合する技術を開発しています。
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粒子法を用いた鋳造シミュレーションの開発
熱流動・凝固シミュレーション鋳造鋳造方案
鋳造では鋳型内での溶湯の挙動が製品品質に大きな影響を与えます。本研究では、粒子法という解析手法を用いて、熱流動、凝固、欠陥生成が連成した従来手法では予測困難な現象のシミュレーションを開発しています。
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レーザDEDによる加工技術の開発
レーザDED装置を細書微細用に開発し、複数の材料を所望の箇所に造形する加工技術を確立します。
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表面処理プロセス・インフォマティクス・ツール
めっき、スパッタリングなどの表面処理に関するデータベースなどプロセス情報をソフトウェア化する研究を行っています。
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電磁成形技術の開発
電磁力を使ってアルミ等の軽金属の成形や異種材接合を超高速で加工する技術の研究を行っています。
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圧電デバイスの開発
振動の検出・抑制を可能とするスマートボードの開発や、形状記憶効果・超弾性効果・圧電効果・焦電効果の４つの機能を持つ複合機能繊維の開発、エナジーハーベストデバイスへの応用等を行っています。
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集合組織解析とAI活用によるスピニング加工の高度化
スピニング加工ロボット制御ミクロ組織結晶方位集合組織機械学習AI
ロボット制御技術を導入し、複雑形状のスピニング加工を実現しました。高精度形状制御と試作数低減を目的に、集合組織解析による変形基礎過程の解明と、機械学習を活用した最適加工条件の抽出に取り組んでいます。
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難加工材の溶解・鋳造技術の開発
鋳造鋳造方案高融点合金凝固組織
難加工材は高付加価値の部材に使用されていますが、鋳造で作製が可能となれば、より広範な部材へ展開出来ます。本研究では、難加工材に適した溶解技術、特殊鋳型作製技術、鋳造方案作成技術の開発を行っています。
