MPS粒子法
MPS粒子法を用いた自動注湯機の流れ解析
鋳造分野におけるコンピュータシミュレーションは、様々な鋳造現象を解明し、欠陥を予想するうえで有効なツールでありますが、ラグランジェ系に基づく解析ソフトウェアParticleworksは一般的な流れ解析を行う機能しかなく、鋳造のための機能、伝熱、凝固を伴う湯流れ、材料パラメータの使用、欠陥予想などが充分ではありません。
そこで、本研究では、アルミニウム合金を使用し、型の角度を変更した自動注湯機からの流れと速度に着目した流れ挙動の可視化を行い、実験と同様の条件でMPS粒子法ソフトウェアParticleworksを使用した自動注湯機の流れシミュレーションを行います。
これにより、湯流れ解析にMPS粒子法を用いるときの計算条件のあり方について比較検討を行い、自動注湯をシミュレーションするために不足している機能の調査を目的とします。
MPS粒子法を用いた流れ解析の様子(左：自動注湯機、右：コニカルモールド)
MPS粒子法を用いたフィルタの流れ解析
一般的に鋳造用フィルタは、整流効果や介在物の除去に効果があると言われています。しかしその効果は、実際に使用してみて効果を確認した結果であり、溶湯金属がフィルタ内をどのように流れ、いかなる効果を発揮するかという定量的な評価がほとんどされていません。
そこで本研究では、溶融金属と比較的近い動粘性係数を持つ水を用いて可視化実験を行い、フィルタの前後の流れに着目し実験を行います。また、MPS粒子法ソフトウェアParticleworksを用いたシミュレーションを行い、実験結果との比較検討を行います。
フィルタはストレーナー、ハニカム、フォームフィルタの三種類を使用し、フィルタ前後の流れからフィルタの定量的な評価をすることを目指しています。
三種類のフィルタとMPS粒子法を用いたフィルタの流れ解析