レーザー加工プロセス計算科学シミュレーションコードSPLICEの整備; 令和元年度研究成果

• Material Type: 文書・図像類
• Title: レーザー加工プロセス計算科学シミュレーションコードSPLICEの整備; 令和元年度研究成果
• Author/Editor: 村松 壽晴
• Author Heading: 村松 壽晴
• Publication Date: 2019-11
• Publication Date (W3CDTF): 2019-11
• Alternative Title: Preparation of Computational Science Simulation Code SPLICE for Laser Manufacturing Process; Research activities on FY2019
• Periodical title: JAEA-Research 2019-008
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): レーザー光を熱源とした材料加工などに対する数値解析的な評価手法の確立を図ることを目的として、レーザー溶融・凝固計算科学シミュレーションコードSPLICEを開発した。本コードは、レーザー加工分野における多品種少量生産を行う上で、レーザー照射条件などの設定に費やすオーバーヘッドを適切に低減させるため、レーザー-物質相互作用、半溶融帯を介した溶融金属-固体材料間の熱的機械的相互作用、溶融・凝固相変化過程などの複合物理過程を取扱うために必要となる物理モデル, 数学モデルなどを導入した気-液-固統一非圧縮性粘性流汎用多次元コードである。本コードの主要な特徴は以下の通りである。(1)ミクロ挙動とマクロ挙動とを多階層スケールモデルにより接続し、固体材料へのレーザー光照射から、固体材料の溶融・凝固過程までの一連の複合物理過程を、汎用ワークステーション上で評価することが可能、(2)レーザー光を熱源とする材料加工として、溶接, 溶断, 穿孔, コーティング, 金属光造形などを対象に、数値解析評価が可能、(3)SPLICEコードユーザーへの負荷を低減させるため、グラフィックユーザーインターフェースを整備し、対話形式でのコード運用が可能なことである。; A general-purpose three-dimensional thermohydraulics numerical simulation code SPLICE (residual Stress control using Phenomenological modeling for Laser welding repair process In Computational Environment) was designed to deal with gas-liquid-solid consolidated incompressible viscous flows with a phase change process in various laser applications. Main features of the SPLICE code are as follows: (1) A multi-scale model is used to simulate complicated phenomena, such as welding to solidification of metal materials, thermal and mechanical interactions among gas, liquid and solid phases, etc., (2) SPLICE code is applicable for the evaluation of welding, cutting, piercing, coating, additive manufacturing, etc. and (3) A graphic user interface (GUI) is prepared for users to easy utilization of the SPLICE code. This report describes the details of the mathematics, physics, numerics, sample applications of the SPLICE code.
• Source: /JAEA-Research-2019-008.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Research-2019-008.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: レーザー光を熱源とした材料加工などに対する数値解析的な評価手法の確立を図ることを目的として、レーザー溶融・凝固計算科学シミュレーションコードSPLICEを開発した。本コードは、レーザー加工分野における多品種少量生産を行う上で、レーザー照射条件などの設定に費やすオーバーヘッドを適切に低減させるため、レ...