非線形CAE勉強会

第4日目:熱とCAE-II（2004年 6月19日 日曜日）

4-1	熱と粘弾塑性 〔冨田佳宏＠神戸大〕(60)

ここでは，各種材料の温度，ひずみ速度依存性構成式を概説し，対応する有限要素法，シミュレーション例を紹介する．

1. 弾塑性材の構成式
2. 熱弾塑性材の構成式
3. 粘弾塑性材の構成式
4. 温度・ひずみ速度依存性高分子材の構成式
5. 温度・ひずみ速度依存性相変態モデルと構成式
6. 各種材料の温度・ひずみ速度依存性挙動のシミュレーション例

なお，上記何れも対応する有限要素方程式も示す．

4-2	熱と金属加工 II - 鍛造 〔石川孝司＠名古屋大〕(60)

熱に関係した鍛造加工の問題について概説し，それぞれのモデル化，解析手法，解析結果について紹介する．

1. 被加工材の変形抵抗の温度依存性（冷間鍛造）
2. 塑性発熱，摩擦発熱，金型熱弾性変形による製品寸法変化（冷間鍛造）
3. 鍛造製品の組織・機械的特性変化（温・熱間鍛造，冷間鍛造）
4. 鍛造後熱処理による組織，ひずみ，寸法変化（焼入れ，焼戻し処理）
5. 金型寿命（熱間鍛造）

4-3	熱と樹脂 〔中野亮＠東レエンジニアリング〕(60)

1. プラスチック成形と熱の関わり
2. 樹脂材料の熱特性に関する構成則と物性について
3. 射出成形シミュレーションにおける熱の取り扱い
4. 結果に及ぼす熱特性の影響

4-4	熱とクリープ I 〔宮崎則幸＠京大〕(60)

有限要素法によるクリープ解析に必要な基礎的事項について説明する。

1. 単軸応力状態のクリープ挙動
   • 各種クリープ構成式、時間硬化則、ひずみ硬化則、修正ひずみ硬化則等について説明する。
2. 多軸応力状態のクリープ挙動
   • 単軸のクリープ構成式を多軸応力状態に拡張する手法について説明する。
3. 有限要素法の定式化
   • 初期ひずみ型解法と接線剛性型解法について説明する。

4-5	熱とクリープ II 〔小林卓哉＠メカニカルデザイン〕(30)

4-6	熱と溶接 〔村川英一＠大阪大〕(60)

1. 溶接の結果何が起こるのか？
   • 熱の発生・拡散、溶融・凝固、相変態、膨張・収縮、塑性変形の結果として接合が実現されるが、過大な変形・残留応力、割れ、靭性低下が生じる場合もある
2. 溶接シミュレーションに何を期待し、どのように活用するのか？
   • 現象の理解、要因分析と問題解決の指針、技能の技術化、設計へのフィードバック、試作の削減
3. 溶接シミュレーションの現状
4. シミュレーション活用のための基礎知識
   • ひずみの種類と固有ひずみ、固有ひずみの特徴と残留応力・変形
5. 力学的シミュレーションの観点から見た溶接現象の特殊性
   • 移動局所非線形問題、三次元問題
6. 目的に合わせたシミュレーション法の選択
   • 詳細な非線形過渡解析（熱弾塑性解析）と簡便な弾性解析 (固有ひずみ法)の使い分け
7. 溶接シミュレーションの例
   • パイプの突合せ溶接による残留応力の解析 (軸対称と三次元モデル)
   • 大型構造物の溶接変形予測 (固有ひずみ法、トータルな問題把握)
   • 溶接高温割れの予測 (表面生成のモデル化)
8. まとめ

閉会の挨拶と次回のアナウンス 〔菊池昇＠ミシガン大〕(10)