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書籍詳細

コンピュータアナリシスシリーズ 5)

  相変態と材料挙動の数値シミュレーション

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井上達雄 編・著

田中喜久昭 都立科技大名誉教授 編・著

梅本実 編・著

大村悦二 編・著

吉田博 編・著

宮田昇

発行年月日:1991/07/31 , 判 型: A5,  ページ数:204頁

ISBN:978-4-339-04139-2,  定 価:2,700円 (本体2,500円+税)

固体-液体-気体の相変態理論は,広範な研究領域で現在最も注目され,工学的利用も実用段階に入っている。本書は,相変態現象と,その過程に伴う材料の力学的挙動との相互作用について,さまざまな角度から考察した。

【目次】

1. 相変態を伴う現象とそのコンピュータシミュレーション
1.1 はじめに
1.2 相変態を伴う場合の組織,温度,応力の連成効果と関連する現象
1.3 連成場に対する基礎的関係の熱力学
  1.3.1 応力─ひずみ関係
1. 相変態を伴う現象とそのコンピュータシミュレーション
1.1 はじめに
1.2 相変態を伴う場合の組織,温度,応力の連成効果と関連する現象
1.3 連成場に対する基礎的関係の熱力学
  1.3.1 応力─ひずみ関係
  1.3.2 熱伝導方程式
  1.3.3 組織変化の速度式
1.4 歯車の浸炭焼入れの解析
1.5 溶接過程の解析
1.6 連続鋳造過程の解析
1.7 おわりに
参考文献
2. 相変態のカイネティックス
2.1 はじめに
2.2 変態速度式の分類と拡張体積
  2.2.1 変態様式の分類
  2.2.2 拡張体積
2.3 変態中の母相濃度が一定の場合の変態速度式
  2.3.1 均質核生成の変態速度式
  2.3.2 粒界核生成の速度論
2.4 変態中の母相濃度が変化する場合の等温変態速度式
  2.4.1 変態率
  2.4.2 変態初期の速度式
  2.4.3 全変態過程の速度式
2.5 等温変態速度式の一般形と粒径の効果
2.6 連続冷却変態
2.7 相変態に及ぼす応力の影響
  2.7.1 相変態に対する応力効果の熱力学
  2.7.2 鉄合金の各変態組織に対する応力の効果の実例
2.8 相変態に対する塑性変形の効果
2.9 おわりに
参考文献
3. 変態過程の連続体力学
3.1 はじめに
3.2 変態過程の連続体力学
  3.2.1 相変態の連続体力学モデル,分率
  3.2.2 構成関係
  3.2.3 相変態のカイネティックス
3.3 変態超塑性
  3.3.1 構成式
  3.3.2 純鉄の変態超塑性変形
  3.3.3 数値計算例
3.4 変態誘起塑性
3.5 形状記憶効果
  3.5.1 構成式
  3.5.2 解析例
3.6 おわりに
参考文献
4. 連続鋳造における相変態と力学的挙動
4.1 はじめに
4.2 偏析を考慮した凝固解析と凝固シェル厚さの算出
4.3 モールド内の凝固と凝固シェルの応力解析
4.4 2次冷却帯での凝固シェルの力学的挙動とその解析
  4.4.1 2次冷却帯での鋳片の伝熱解析
  4.4.2 バルジング解析
  4.4.3 矯正ひずみの解析モデル
  4.4.4 ロール圧下ひずみ,ミスアライメントひずみの解析
  4.4.5 内部割れ防止による高速鋳造化
4.5 おわりに
参考文献
5. 熱間圧延鋼材の熱応力解析
5.1 はじめに
5.2 解析手法の概要
  5.2.1 温度の計算
  5.2.2 相変態のカイネティックス
  5.2.3 物性値の計算
  5.2.4 熱応力,ひずみおよび形状不良の解析
  5.2.5 計算の全体の流れ
5.3 ホットストリップ冷却後の平坦度不良の解析
  5.3.1 解析条件
  5.3.2 計算値と実測値との比較
  5.3.3 冷却後の耳波発生と冷却条件との関係
5.4 圧延H形鋼の残留応力およびウェブ波の解析
  5.4.1 解析条件
  5.4.2 計算値と実測値との比較
  5.4.3 残留応力,ウェブ波に及ぼす断面寸法,仕上温度の影響
  5.4.4 残留応力軽減法の検討
5.5 U形鋼矢板の圧延後冷却時の長手方向反りの解析
  5.5.1 解析条件
  5.5.2 計算値と実測値との比較
  5.5.3 反り減少法の検討
5.6 おわりに
参考文献
6. 凝固減少
6.1 はじめに
6.2 有限要素法による凝固問題の解析手法
  6.2.1 基礎式
  6.2.2 凝固に伴う潜熱放出の処理方法
  6.2.3 界面要素
  6.2.4 数値計算例
6.3 凝固解析事例
  6.3.1 マグネシウム合金鋳物のミクロポロシティの予測
  6.3.2 アルミホイールの鋳造方案の検討
  6.3.3 アルミニウム合金砂型鋳物の3次元凝固解析例
6.4 おわりに
参考文献
7. レーザ硬化処理
7.1 はじめに
7.2 硬化層の顕微鏡組織
7.3 3次元熱伝導解析
7.4 熱履歴による組織変化の解析
  7.4.1 パーライト分解の解析
  7.4.2 パーライト分解の数値計算結果
  7.4.3 オーステナイト均一化過程とマルテンサイト変態の解析
7.5 数値シミュレーションシステム
7.6 シミュレーション結果の例
7.7 おわりに
参考文献
8. セラミックスの変態強化
8.1 はじめに
8.2 脆性材料の強度と靱性
8.3 セラミックスの微細構造と破壊機構に影響を及ぼす因子
  8.3.1 セラミックスの微細構造
  8.3.2 セラミックスの破壊機構に影響を及ぼすおもな微細構造因子
8.4 セラミックスにおける靱性向上機構
  8.4.1 主き裂先端でのき裂と不均質構造との直接的な相互作用
  8.4.2 主き裂先端付近にプロセスゾーンを形成する機構
8.5 応力誘起変態を利用したセラミックスの強靱化
  8.5.1 高強度・高靱性ジルコニアセラミックス
  8.5.2 ジルコニアの相変態
  8.5.3 変態強化の理論と数値解析
  8.5.4 実験的検討
8.6 おわりに
参考文献
索引

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