九州工業大学 大学院 工学府 物質工学専攻  マテリアル工学コース / 工学部 マテリアル工学科

生産造形力学研究室

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研究紹介

研究題目

平板材料を目的曲面に成形するための歪分布演算算出方法
平面から目的の曲面を形成するために必要な縮み代や伸び代を求める計算システム

分 野

薄物(金属板、紙、布、織物など)での曲面を成形する分野全般。
板金、原図展開、線状加熱、立体玩具の展開図。
布製品の型紙作成。立体織物の設計

背 景

造船現場では、船殻の曲面を形成するために、幾つかの規則に従った原図展開(板取)と線状加熱(曲面形成加工)が行われてきた。一方、形成は板のどこにどれだけの加工を施せば良いのかが不明のまま、熟練工の妙技に委ねられてきた。
本研究は、熟練工の方の技のうち、どこにどれだけの大きさの加工を行えば良いかを示すためのものである。

概 要

概 要

平面上では、平行な直線はどこまで伸びても平行で、直線間の間隔は一定である。
曲面上では、平行にひきはじめた測地線の間隔が途中から一定でなくなるとき、この曲面を平面に広げるとしわがよったり伸びたりする。
そこで、目的曲面を関数で近似し、関数曲面上に任意の測地線をひき、測地線の間隔の情報から、どこにどれだけのしわや伸びが出るかを予め計算で求める。

効 果

熟練工の方に頼らない加工が行えるようになるばかりか、熟練を積んだ方たちが今までに経験した事の無いような複雑な形状の形成も可能になることが期待される。さらに、平面から曲面を形成する分野では広く利用が可能であろう。複雑な形状の布製品(衣類や玩具など)の型紙、立体形状に合わせた織物の目数の設計などにも応用できるものと期待される。

応用性

・薄板の曲面成形における原図展開や線状加熱計画作成
・布地の立体裁断や型紙の作成
・立体織物の編目数の決定など