鋼の熱シミュレーションにおけるLゲージやCゲージなどの変位センサーの具体的な機能は何ですか？

変位センサーは、中炭素鋼の熱シミュレーション中に主要なデータ取得ツールとして機能し、物理的な変形をリアルタイムで監視する役割を担います。具体的には、LゲージやCゲージなどのデバイスは、圧縮試験中に試験片の高さまたは直径の変化を正確に測定し、基本的な機械的データを生成します。

主なポイント：変位センサーは、高精度の幾何学的変化を捉えることにより、真応力と真ひずみを計算するために必要な生データを供給します。これにより、加工硬化や熱軟化などの重要な冶金現象を定量化するフロー曲線が自動生成されます。

熱シミュレーションにおけるセンサーの役割

変位センサーの基本的な機能は、鋼の試験片が熱的および機械的ストレスを受ける際の物理的寸法を追跡することです。

圧縮プロセス中、センサーは高さまたは直径の変化を継続的に記録します。

このデータは、シミュレーションの毎ミリ秒における印加力と結果的な変形の相関関係が正確であることを保証するために、リアルタイムでキャプチャする必要があります。

生の寸法データは単なる出発点にすぎません。センサーの出力は、真ひずみと真応力を計算するための数学的基礎を形成します。

単純な荷重対変位データは、高度な材料分析には不十分です。

試験片の変化する幾何学的形状を正確に追跡することにより、システムは、サンプルの断面積の変化を考慮した応力値に力データを変換できます。

これらのセンサーによって可能になる最終的な出力は、完全なフロー曲線の作成です。

これらの曲線は、中炭素鋼が特定の温度とひずみ速度でどのように流れ、変形するかを表すグラフ表現です。

正確な変位入力なしでは、試験システムはこれらの曲線を自動的に出力できないため、シミュレーションデータは不完全になります。

変位センサーにより、エンジニアは中炭素鋼における2つの競合するメカニズム、すなわち加工硬化と熱軟化を定量化できます。

加工硬化は変形に伴って材料の強度を増加させ、熱軟化（高熱による）はそれを低下させます。

センサーによって提供される正確なひずみデータは、これらの効果を分離および分析するのに役立ち、工業的な鍛造または圧延プロセス中に鋼がどのように振る舞うかを正確に明らかにします。

シミュレーション全体の精度は、変位センサーの分解能にかかっています。

センサーが高さまたは直径の微細レベルの変化を捉えられない場合、計算された真応力/ひずみ値は歪みます。

この不正確さはフロー曲線に伝播し、鋼の成形性または強度限界に関する誤った結論につながる可能性があります。

## 材料洞察のためのセンサーデータの活用

熱シミュレーションの価値を最大化するために、分析を特定の工学的目標に合わせます。

主な焦点が構成モデリングの場合：熱軟化の正確な発生を捉えるようにセンサーを校正してください。これが材料の高温での流れ限界を定義します。
主な焦点がプロセス最適化の場合：フロー曲線データを使用して、加工硬化が軟化によってバランスされる特定のひずみ速度を特定し、製造中のエネルギー効率を確保します。

正確なシミュレーションは、物理的な変形の正確な測定から始まります。

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Pierre Tize Mha, Olivier Pantalé. Interpolation and Extrapolation Performance Measurement of Analytical and ANN-Based Flow Laws for Hot Deformation Behavior of Medium Carbon Steel. DOI: 10.3390/met13030633

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .