出版書誌データベース

近年コンピュータによる凝固シュミレーションが普及し、鋳物製造に不可欠なものとなっている。しかし、シュミレーションにプラスして伝熱凝固の知識があってはじめて適切な鋳造設計が可能となる。
本書は金属の凝固・結晶化という本来複雑な現象をマクロ的な伝熱という現象に単純化し、鋳造・凝固問題を理解するたもの解析法を理論的手段という現象に単純化し、鋳造・凝固問題を理解するための解析法を理論的手段として体系化したもの。 丁寧な解説とともに、各章に応用問題を充実させ、鋳造技術者が困ったときにたち返ることができる頼もしい味方となっている。長年凝固シュミレーションの開発・研究に携わってきた著者が、“賢いシュミレーション”に役立つことを願ってまとめた貴重な一書である。
鋳造工学・凝固工学を学ぶ学生、研究者、鋳造技術者、特にシュミレーションを使う人、にお薦めする。

第1章　伝熱の基礎
　　1.1　伝熱の3形態
　　1.2　熱伝導方程式
　　1.3　熱抵抗
　　1.4　無次元数と相似則
　　1.5　鋳造問題の特徴と扱い方
　　1.6　物性値と熱伝達率
　　1.7　応用

第2章　固体の加熱・冷却
　　2.1　半無限平板
　　2.2　有限厚さの平板
　　2.3　円柱と球
　　2.4　円孔と球孔
　　2.5　角隅部
　　2.6　応用

第3章　凝固速度(半無限平板純金属)
　　3.1　熱抵抗による律速モデルの分類
　　3.2　完全接触問題の厳密解
　　3.3　「1抵抗問題」の近似解
　　3.4　「2抵抗問題」の近似解
　　3.5　「3抵抗問題」の近似解
　　3.6　応用

第4章　有限形状鋳物の凝固時間
　　4.1　純金属平板鋳物
　　4.2　界面律速
　　4.3　固相律速
　　4.4　鋳型律速
　　4.5　鋳型・固相律速
　　4.6　フボリノフ則
　　4.7　応用

第5章　凝固速度の数値解析(凝固シュミレーション)
　　5.1　数値解と解析解
　　5.2　陽的差分法の基本式
　　5.3　節点形式・境界条件
　　5.4　複数材料・複雑形状
　　5.5　融解潜熱
　　5.6　プログラム作成上の注意
　　5.7　応用

第6章 凝固速度・冷却速度・温度勾配
　　6.1 凝固現象の特性値
　　6.2 半無限平板
　　6.3 有限厚平板および円柱
　　6.4 応用

第7章　指向性凝固と一方向凝固
　　7.1　指向性凝固の目的
　　7.2　指向性凝固技術の概要
　　7.3　端部効果に関する熱解析
　　7.4　厚肉部とホットスポット
　　7.5　肉厚勾配
　　7.6　一方向凝固
　　7.7　応用

第8章 鋳型における伝熱
　　8.1　砂型の伝熱機構
　　8.2　砂型における形状効果
　　8.3　複合鋳型
　　8.4　反復鋳造金型における伝熱
　　8.5　応用

第9章 固体・液体の移動を伴う凝固問題
　　9.1　連続鋳造における引抜速度
　　9.2　金属・合金の流動性
　　9.3　過熱液相の流れによる凝固遅れ
　　9.4　応用

付録
　　1　変数記号一覧
　　2　代表的材料の概略物性値と熱伝達率の数値例
　　3　鋳造伝熱に関する主要単位換算表
　　4　数学公式
　　5　界面抵抗問題に関連して現れる関数の性質
　　6　ベッセル関数の値
　　7　解析解と応用問題一覧
　　8　Excelによる計算例
　　9　参考書

コラム
　　同じことば・違うことば
　　Horatio Scott Carslawについて
　　Nicholai Chvorinovについて
　　地球の冷却
　　計算の今昔

索引